Курсовая работа: Проектирование плазменно-ионного двигателя

На рассматриваемом чертеже (ХАИ.06.441п.11.ТЧ.07.) представлены система хранения и подачи РТ и 2 плазменных ионных движителя.

К баку (1) прикручивается фильтр (2), пироклапан (3) с жиклером (4). Перед редуктором устанавливается электроклапан (5).

Торообразный ресивер (6) с помощью трубопровода подсоединяется к электроклапану (7). Трубопровод, с помощью разделителя разветвляется на четыре канала: электроклапан катода-компенсатора (1), электроклапан катода-компенсатора (2), жиклер основного катода (8), термодроссель анода (11). К баку (1) с помощью болтового соединения присоединяется корпус (16).

Заправка бака производится с помощью заправочного устройства (17).

К основанию корпуса присоединяется ПИД.

Задача катода-компенсатора (14) - понижение объемного заряда и нейтрализация ионного пучка на срезе движителя.

На корпусе (16) кроме четырех отверстий предназначенных для присоединения несущего кольца бака (1) имеется четыре отверстия для присоединения блока к несущей раме КА.

На чертеже (ДУ.06.441п.09.СХ.07.) представлена циклограмма нагрузки, которая характерезует зависимость мощности, потребляемой нагрузкой от времени на протяжении от некоего повторяющегося цикла.

Основные исходные данные для построения циклограммы заданы таблицей 9.1, в которой приведены значения электропотребления с учетом ЭРД.

Таблица 9.1.

Период обращения КА по орбите определяем из соотношения:

,                          (9.1)

где a=h+Rз=400+6378=6778 км

Rз - радиус Земли.

kз=3.986*105 км2/с2 – гравитационный параметр Земли.

Максимальное время нахождения КА в тени находим из соотношения:

Время нахождения КА на освещенном участке орбиты:

                                   (9.2)

Включение двигателя осуществляем на световом участке орбиты. Время работы двигателя составляет 10% от времени существования КА, мощность двигателя равна N=2.44 кВт.

Определяем среднюю мощность нагрузки по формуле:

.                                                        (9.3)

Установленная мощность БФ (максимальная мощность, которую способна генерировать БФ при работе в номинальных условиях) равна:

,                              (9.4)

где .

В данной работе была разработана двигательная установка для стабилизации параметров орбиты искусственного спутника Земли.

Спроектирована электрореактивная двигательная установка на базе плазменно-ионного движителя. В конструкторской части произведен расчет параметров и геометрических размеров плазменно-ионного движителя, выбранного в качестве исполнительного органа системы стабилизации параметров орбиты искусственного спутника Земли, предназначенного для наблюдения за поверхностью Земли. Произведен выбор системы хранения и подачи рабочего вещества (ксенона), расчет элементов системы (бак, ресивер, термодроссель, жиклер). В соответствии с расчетами разработаны теоретический чертеж ПИД и движительного блока, функциональные схемы двигателя, системы электропитания, системы подачи и хранения рабочего вещества, циклограмма нагрузки, схема размещения ЭРДУ на борту КА.

В рассчитанной курсовой работе были получены следующие важные характеристики и конструктивные параметры ПИД, которые соответствуют техническому заданию:

1.  Тяга ПИД 0,089 Н.

2.  КПД ПИД .

3.  Ускоряющая разность потенциалов между экранным и ускоряющим электродом  В.

4.  Диаметр ИОС, 0.2 .

5.  ПИД с радиальным магнитным полем.

6.  В качестве рабочего вещества был выбран инертный газ ксенон.

Структурная схема энергосилового узла и основные геометрические размеры ЭРДУ приведены в приложении.

1.”Оценочные расчеты параметров ракетно-космических систем”-методическое пособие, Безручко К.В., Белан Н.В., Губин С.В., Исаев С.В., Колесник В.П., Харьков.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11