Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жоғары қуатты электрлік итеру (HiPEP) – ядролық электрлік итеру жүйелерінде қолданылатын иондық итерушінің бір түрі. Ол 2003 жылы НАСА тарапынан сынақтан өтті және 2005 жылы жойылған Юпитердің мұзды айларын зерттеу орбиталық аппаратында қолдану жоспарланған еді.
High Power Electric Propulsion (HiPEP) is a variation of ion thruster for use in nuclear electric propulsion applications. It was ground tested in 2003 by NASA and was intended for use on the Jupiter Icy Moons Orbiter, which was canceled in 2005.
Теория
HiPEP қозғалтқышы бұрынғы иондық қозғалтқыштардан өзгеше, себебі ксенон иондары микротолқынды және магниттік өрістердің үйлесімі арқылы туындайды. Ионизациялау электрондық циклотрон резонансы (ЭЦР) деп аталатын процесте жүзеге асырылады. ЭЦР-да бейтарап газдың азаз электрондары статикалық магниттік өріс сызықтарының айналасында айналады. Инъекцияланған микротолқындардың жиілігі осы айналу жиілігімен сәйкестендіріледі, соның нәтижесінде резонанс орнатылады. Микротолқынның оң полярланған бөлігінен энергия электрондарға беріледі. Бұл энергия кейін газ/плазманың көп бөлігіне электрондар мен бейтарап бөлшектер арасындағы сирек, бірақ маңызды соқтығысулар арқылы жеткізіледі. Осы соқтығысулар барысында электрондар бейтарап бөлшектерден бөлініп, ион-электрон жұптарын құрайды. Бұл процесс төмен тығыздықтағы газдарда плазма жасаудың жоғары тиімді тәсілі болып табылады. Алдыңғыда қажетті электрондар қуыс катод арқылы қамтамасыз етілген.
The HiPEP thruster differs from earlier ion thrusters because the xenon ions are produced using a combination of microwave and magnetic fields. The ionization is achieved through a process called Electron Cyclotron Resonance (ECR). In ECR, the small number of free electrons present in the neutral gas gyrate around the static magnetic field lines. The injected microwaves' frequency is set to match this gyrofrequency and a resonance is established. Energy is transferred from the right hand polarized portion of the microwave to the electrons. This energy is then transferred to the bulk gas/plasma via the rare yet important collisions between electrons and neutrals. During these collisions, electrons can be knocked free from the neutrals, forming ion electron pairs. The process is a highly efficient means of creating a plasma in low density gases. Previously the electrons required were provided by a hollow cathode.
Сипаттамалар
Осы қозғыштың қуаты 20-50 кВт диапазонында, нақты импульсі 6000-9000 секундты құрайды және 100 кг/кВт-тан астам жанармас шығынын қамтамасыз етеді. 24,4 кВт-қа дейін төмендетілген HiPEP 5,6 мг/с жанармас қолданғанда 8270 секундтық нақты импульс және 460 мН итермелеу күшіне ие болды.
The thruster itself is in the 20 50 kW class, with a specific impulse of 6,000 9,000 seconds, and a propellant throughput capability exceeding 100 kg/kW. Downrated to 24.4 kW, the HiPEP used 5.6 mg/s of fuel giving a specific impulse of 8270 s and 460 mN of thrust.
Жоба мен даму тарихы
HiPEP-тің әзірлеуінің 1-кезеңі 2003 жылдың басында аяқталды. Жетекшінің тұжырымдық дизайны толыққанды, ал жеке компоненттердің сынақтары аяқталды. HiPEP-тің әзірлеуінің 2-кезеңі үшін толық көлемді зертханалық жетекші құрастырылды. Дегенмен, 2005 жылы Юпитердің мұзды спутниктеріне арналған орбиталық миссия тоқтатылғандықтан, HiPEP-тің дамуы да тоқтады. Тоқтатуға дейін HiPEP 2000 сағаттық тозу сынағын аяқтады.
Phase 1 of HiPEP development concluded in early 2003. Conceptual Design of the thruster was completed, and individual component testing concluded. A full scale laboratory thruster was constructed for Phase 2 of the HiPEP's development. However, with cancellation of the Jupiter Icy Moon Orbiter mission in 2005, HiPEP's development also came to a halt. Before cancellation, HiPEP completed a 2000 hour wear test.