Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Μηχανισμός αποδόμησης επιδόσεων ενός προωθητήρα πλάσματος ελικοειδούς

Anonim

Ένα μέρος του μηχανισμού υποβάθμισης της απόδοσης του προηγμένου ηλεκτρομαγνητικού προωστήρα πλάσματος ελικοειδούς με μαγνητικό ακροφύσιο αποκαλύφθηκε από την ερευνητική ομάδα των Dr. Kazunori Takahashi και Prof. Akira Ando στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Tohoku.

διαφήμιση


Μια ηλεκτρική διάταξη προώθησης είναι μια κύρια μηχανή και ένα βασικό κομμάτι της τεχνολογίας για την ανάπτυξη και την εξερεύνηση του χώρου. Τα φορτισμένα σωματίδια παράγονται με ηλεκτρική εκκένωση και επιταχύνονται, δηλαδή η ορμή μεταφέρεται σε αυτά μέσω ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Η δύναμη ώθησης είναι ισοδύναμη με την ορμή που εξαντλείται από τη συσκευή και το διαστημικό σκάφος μπορεί έτσι να προωθηθεί στο διάστημα.

Οι ώριμες ηλεκτρικές διατάξεις πρόωσης, όπως κινητήρες ιόντων, προωθητήρες αίθουσας και μαγνητοπλασμαδανικά προωθητικά, έχουν ηλεκτρόδια εκτεθειμένα στα πλάσματα. Το ψεκασμό και η διάβρωση των ιόντων βλάπτουν αυτά τα εκτεθειμένα ηλεκτρόδια με την πάροδο του χρόνου. Για συστήματα πρόωσης που χρησιμοποιούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα, έχουν προταθεί και διερευνηθεί αυστηρά ως εναλλακτική επιλογή ηλεκτροκίνητες συσκευές πρόωσης. Αυτά αντιπροσωπεύονται από τον Πυραύσιο Μαγνητο-πλάσματος μεταβλητού ειδικού παλμού (VASIMR) και τον προωθητήρα πλάσματος ελικοειδούς.

Στην ιδέα του προωθητήρα πλάσματος ελικοειδούς, τα φορτισμένα σωματίδια σε μια πηγή πλάσματος ελικοειδούς υψηλής πυκνότητας οδηγούνται στην έξοδο ανοιχτής πηγής και επιταχύνεται από το μαγνητικό ακροφύσιο μέσω μίας διαδικασίας μαγνητικής επέκτασης. Διάφορες διεργασίες κέρδους και απώλειας της ορμής σωματιδίων εμφανίζονται στον προωθητήρα, επηρεάζοντας σημαντικά την απόδοση της πρόωσης, όπου η ωστική δύναμη είναι ισοδύναμη με την ορμή που εξαντλείται από το σύστημα.

Έχει θεωρηθεί ότι η μεγάλη απώλεια ορμής συμβαίνει στο πλευρικό τοίχωμα της πηγής, όπου η "ακτινική" ορμή μεταφέρεται στον τοίχο μέσω μιας ηλεκτροστατικής επιτάχυνσης ιόντων στο περίβλημα του πλάσματος. Αυτό μπορεί να ισχύει. Αν και η απώλεια της αξονικής ορμής έχει αντιμετωπιστεί ως αμελητέα, τα δεδομένα από τα πειράματα δείχνουν σαφώς την παρουσία της «αξονικής» ορμής που χάνεται στο πλευρικό τοίχωμα, η οποία μεταφέρεται από τα ακτινωτά χαμένα ιόντα.

Αυτή η σημαντική αξονική απώλεια ορμής φαίνεται να προέρχεται από το εσωτερικό αξονικό ηλεκτρικό πεδίο στον πυρήνα του πλάσματος, το οποίο φαίνεται να ενισχύεται περισσότερο από τα ιονισμένα πλαστικά για την μελλοντική λειτουργία υψηλής ισχύος του προωστικού μηχανισμού πλάσματος ελικοειδούς. Λεπτομερέστερη κατανόηση της δυναμικής του πλάσματος θα οδηγήσει, ενδεχομένως, στην περαιτέρω ανάπτυξη της προηγμένης ηλεκτρικής προωστικής συσκευής υψηλής ισχύος και ηλεκτροδίων.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Τα υλικά που παρέχονται από το Πανεπιστήμιο Tohoku . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Καζουνόρι Τακαχάσι, Αίκι Τσίμπα, Ατσούσι Κομούρο, Ακίρα Άντο. Αξονική ορμή που χάθηκε σε ένα πλευρικό τοίχωμα μιας πηγής πυρήνα Helicon . Physical Review Letters, 2015; 114 (19) DOI: 10.1103 / PhysRevLett.114.195001