Статьи

Разработан стенд измерения тяги на основе аэродинамического метода. Для тестирования стенда прототип электроракетного двигателя был применен как двигатель на холодном газе. Рабочим телом являлся газообразный азот. При расходе 1.2 мг/с величина тяги составила от 0.674 до 0.736 мН, при расходе 1.7 мг/с величина тяги составила 0.934-1 мН и при расходе 2.6 мг/с величина тяги составила от 1.59 до 1.634 мН. Экспериментальный удельный импульс тяги составил при расходе 1.2 мг/с от 574 до 613 м/с, при расходе 1.7 мг/с от 549 до 588 м/с и при расходе 2.6 мг/с от 612 до 623 м/с. По замеренным значениям давления в камере прототипа электроракетного двигателя были получены величины идеальной скорости истечения рабочего тела из сопла, которые составили при расходе 1.2 мг/с-661 м/с, при расходе 1.7 мг/с-667 м/с и при расходе 2.6 мг/с-674 м/с. Полученные значения удельного импульса тяги не противоречат ранее полученным экспериментальным данным по реактивным двигателям на холодном газе с использованием в качестве рабочего тела азота, а также не превышают идеальную расчетную скорость истечения.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований резонаторного ионного двигателя времяпролетным методом с целью определения ускоряющих элементов конструкции. Исследовано четыре варианта сборки: истечение ионов из магнитной ячейки; истечение ионов из магнитной ячейки с установленным сердечником; истечение ионов из магнитной ячейки с установленным сердечником и боковой стенки резонатора истечение; истечение ионов из магнитной ячейки с установленным сердечником и боковой стенки резонатора с сетчатой крышкой. Энергопотребление магнитной ячейки составляло 5.6 Вт, а скорость пучка ионов при 11 Па составила не более 7 м/с. В сборке по второму варианту энергопотребление составило 6.6 Вт при давлении 11 Па и скорости не более 30 м/с. Энергопотребление по третьему и четвертому вариантам сборки составляло 6 Вт, а скорость пучка ионов при 11 Па составила не более 48 м/с.

В работе представлен экспериментальный метод определения мощности СВЧ/ВЧ-потерь в полости тороидального резонатора прототипа ускорительного ионного двигателя. Метод основан на анализе основных частот, присутствующих в резонаторе при его возбуждении твёрдотельным автогенератором. Достоинством метода является его инвариантность оптическому излучению высокочастотного разряда и тепловым эффектам в плазме. Метод частотного анализа показал, что основная частота автогенератора в полости тороидального резонатора создаёт переменное ускоряющее напряжение величиной 276.7 В. При этом, мощность основной частоты при возникновении разряда увеличивается в 145 раз при увеличении энергопотребления прототипа в 1.8 раз. Частота, близкая к резонансной частоте резонатора создаёт ускоряющее напряжение 50 В.