Исследование параметров импульсной электротермической двигательной установки на воде для наноспутника

Автор: Блинов В.Н., Косицын В.В., Лукьянчик А.И., Рубан В.И.

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Статья в выпуске: 3 (42), 2023 года.

Бесплатный доступ

В статье изложены результаты экспериментальных и численных исследований парного запуска импульсной электронагревной двигательной установки маневрирующего наноспутника с эластичной вытеснительной системой подачи топлива. В качестве рабочего тела использована смесь дистиллированной воды и этилового спирта (40% по массе). Для повышения надёжности силовых ключей, подающих электропитание на автономный нагревательный элемент микродвигателя, исследован парный запуск с предварительным нагревом микродвигателя с подачей напряжения и вторым запуском - без подачи. Для получения верхних (повышенных) значений времени нагрева топлива по сравнению с нагревом в вакууме и минимальных значений времени парного запуска с учётом падения температуры на 70-100 °С для микродвигателя массой ~20 г и потребляемой мощностью 12-15 Вт разработана экспериментальная двигательная установка и проведены экспериментальные исследования в нормальных условиях (в атмосфере). Также проведены теоретические исследования парного запуска двигательной установки для маневрирующих наноспутников массой 8 кг с реализацией запасов характеристической скорости Ухяр = 30 м/с. Основные проектные параметры исследованы для парного запуска при поправочных коэффициентах по временным параметрам и давлению на входе в критическое сечение сопла kf = 1; kf function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Еще

Электронагревная двигательная установка, парный запуск, импульсный режим, наноспутник, основные проектные параметры, удельный импульс тяги, микродвигатель

Короткий адрес: https://sciup.org/143180655

IDR: 143180655

Список литературы Исследование параметров импульсной электротермической двигательной установки на воде для наноспутника

  • Блинов В.Н., Косицын В.В., Лукь-янчик А.И., Степень П.В., Ячменёв П.С. Исследование основных проектных параметров импульсной электротермической двигательной установки нано-спутников // Космонавтика и ракетостроение. 2022. № 2(125). С. 75-88. EDN: TQJNNX
  • Белоконов И.В., Ивлиев А.В., Богатырёв А.М., Кумарин А.А., Ломака И.А., Симаков С.П. Выбор проектного облика двигательной установки наноспут-ника // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18. № 3. С. 29-37. EDN: LGZZJK
  • Belokonov I., Ivliev A. Development of a propulsion system for a maneuvering module of a low-orbit nanosatellite // Procedia Engineering. 2017. № 185. P. 366-372. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2017. 03.317 (accessed 14.12.2022).
  • Leslabay P., Lauretta R., Pedreira P. The ResistoJet as a simple and cost-effective propulsion system for nano- and microsatellites // 1st IAA Latin American Symposium on Small Satellites: Advanced Technologies and Distributed Systems. 2017. P. 1-12.
  • Makled A., Othman M. Theoretical and experimental investigation of resisto-jet thruster // 17th International Conference on Applied Mechanics and Mechanical Engineering. 2016. V.19.
  • Белоконов И.В., Ивлиев А.В., Клю-чинский В.Н., Кумарин А.А., Гимранов З.И., Кяримов Р.Р. Электротермическая двигательная установка наноспутника // Космическая техника и технологии. 2022. № 4(39). С. 45-57. EDN: WTEMLQ
  • Блинов В.Н., Шалай В.В., Зубарев С.И., Косицын В.В., Рубан В.И., Ходо-рева Е.В. Исследования электротермических микродвигателей корректирующих двигательных установок маневрирующих малых космических аппаратов: монография. Омск: ОмГТУ, 2014. 264 с.
  • Блинов В.Н., Степень П.В., Шалай В.В. К выбору конструктивного облика двигательной установки на воде для малых космических аппаратов на стадии принятия проектных решений // Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической техники и подготовки инженерных кадров для авиакосмической отрасли: материалы XIII Всерос. науч.-техн. конф., посвящ. памяти гл. конструктора ПО «Полёт» А.С. Клинышкова. Омск: ОмГТУ, 2019. С. 5-9. EDN: PRTMDH
  • ГОСТ 13268-88. Электронагреватели трубчатые. Введ. 01.01.90. М.: Госстандарт СССР. Изд-во стандартов, 1989. 15 с.
  • Блинов В.Н., Косицын В.В., Лукь-янчик А.И., Степень П.В. Оценка проектных параметров импульсной двигательной установки на воде // Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической техники и подготовки инженерных кадров для авиакосмической отрасли: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., посвящ. памяти гл. конструктора ПО «Полёт» А.С. Клинышкова. Омск: ОмГТУ, 2022. С. 24-31. EDN: GFIRPW
  • Blinov V.N., Shalay V.V., Kositsin V.V., Vavilov I.S., Lukyanchik A.I., Ruban V.I. Experimental testing of electrothermal microthrusters with autonomous heating elements for orbital maneuvering of small space vehicles // Indian Journal of Science and Technology. 2016. Vol. 9. № 19. P. 1-10. EDN: WUQTWF
  • Каталог продукции 2020 г. // АО «Научно-исследовательский институт машиностроения»: официальный сайт. Режим доступа: https://www.niimashspace. ru/files/2020/Katalog-NIIMash-2020_ compressed.pdf (дата обращения 14.12.2022). Статья поступила в редакцию 02.05.2022 г. Окончательный вариант - 15.12.2022 г.
Еще
Статья научная