Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов. Рубрика в журнале - Космическая техника и технологии

Электротермическая двигательная установка наноспутника

Белоконов Игорь Витальевич, Ивлиев Александр Владимирович, Ключник Виталий Николаевич, Кумарин Алексей Андреевич, Гимранов Зафар Ильясович, Кяримов Рустам Равильевич

Статья научная

В статье изложены основные результаты разработки экспериментальной импульсной электротермической двигательной установки (ЭТДУ) наноспутника с автоколебательным рабочим процессом. Рабочим телом выбрана вода с добавкой этилового спирта для незамерзаемости. Рассчитаны удельный импульс тяги ЭТДУ и запас характеристической скорости в зависимости от концентрации спирта. Разработаны и изготовлены конструкция и система управления ЭТДУ. Разработана и изготовлена система измерения основных параметров ЭТДУ: тяги, темпера турного состояния нагревателя, а также напряжения на промежуточном накопителе энергии - батарее суперконденсаторов. Разработана и реализована на управляющем компьютере автоматизированная система проведения эксперимента. Предложено применить для исследуемой ЭТДУ автоколебательный режим работы, эффективность которого подтверждена экспериментально. Эксперимент выполнялся для рабочего тела, содержащего добавку 40% по массе спирта, обеспечивающего работоспособность практически для всех околоземных орбит полёта. Получен удельный импульс тяги 1300 м/с при среднем потреблении электроэнергии не более 1 Вт и практически полной технической и экологической безопасности на всех этапах жизненного цикла. Основные конструкционные решения запатентованы в Российской Федерации. Разработанная ЭТДУ может служить прототипом создания лётного варианта двигательной установки наноспутника.

Бесплатно

Электроэнергетическая система переменного тока для замкнутой газотурбинной установки космического аппарата

Готовцев Кирилл Владимирович, Кошлаков Владимир Владимирович, Ошев Юрий Аркадьевич

Статья научная

В статье предложена концепция электроэнергетической системы переменного тока, позволяющей передать полную электрическую мощность на одну полезную нагрузку, для автономной замкнутой газотурбинной энергетической установки. Применительно к специфике замкнутых газотурбинных энергоустановок космических аппаратов подобраны способы и рассмотрены процессы регулирования значений частоты и напряжения и способ параллельной работы двух электрогенераторов с возбуждением от постоянных высококоэрцитивных магнитов. Рассмотрен способ формирования минимально необходимой нагрузки для ограничения частоты вращения ротора аварийного турбокомпрессора-генератора. Проведены оценки параметров и экспериментальных характеристик электрогенератора экспериментального макета турбокомпрессора-генератора.

Бесплатно