Ученые из РФ создали систему, которая упростит разработку плазменных двигателей

Учёные из Самарского университета имени Королёва и Московского авиационного института создали систему расчёта параметров импульсного газового клапана — ключевого узла перспективных плазменных двигателей для наноспутников. Об этом сообщили в пресс-службе самарского вуза.


Разработка выполнена в рамках всероссийского научного проекта «Фундаментальные проблемы разработки аэрокосмических транспортных систем и управления в аэрокосмической технике для обеспечения связанности территории РФ». Проект реализуется при поддержке Минобрнауки, и в 2024 году Самарский университет получил грант на его выполнение до 2026 года.

По словам специалистов, созданный алгоритм автоматизированного расчёта параметров газового клапана позволит конструкторам проектировать более лёгкие и экономичные двигатели. Они будут применяться в малых космических аппаратах, в том числе в наноспутниках формата CubeSat, продлевая срок их работы на орбите.

Импульсные плазменные двигатели, использующие газообразное рабочее тело, считаются одними из наиболее перспективных. В таких установках газ подаётся через импульсный клапан в разрядный канал, где под воздействием высокого напряжения происходит электрический пробой. В результате образуется плазма, которая ускоряется в сопле, создавая тягу.

«Импульсный газовый клапан — это, по сути, “сердце” двигателя. Его конструкция определяет режим работы всей системы. Мы исследовали различные режимы работы клапана с точки зрения создаваемой тяги и расхода газа. На основе полученных данных была разработана система, позволяющая рассчитывать параметры как по рабочему давлению, так и по быстродействию, что крайне важно для точного проектирования», — отметил заведующий кафедрой эксплуатации авиационной техники Самарского университета Георгий Макарьянц.

Разработка была протестирована в экспериментальных условиях на газовом клапане, созданном в Научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики МАИ. В качестве рабочего тела использовался азот.

По словам учёных, использование газа в плазменных двигателях даёт ряд преимуществ по сравнению с твердотопливными аналогами, в которых применяются диэлектрические материалы вроде фторопласта. Газ проще в хранении и компоновке, особенно в малогабаритных и сверхлёгких спутниках.

Читайте также: