Как выглядит работа плазменного двигателя в космосе?
Роскосмос опубликовал видео с бортовых камер КА Egyptsat-A. Космический аппарат создан в интересах Правительства Арабской Республики Египет. Космический аппарат для съемки земной поверхности с высоким пространственным разрешением.
Работа стационарных плазменных двигателей (СПД) в видео с 0:55
Назначение стационарных плазменных двигателей — коррекция положения и орбиты, довыведение спутников на геостационарную орбиту с высоты 150-200 км до 36000 километров.
Принцип работы двигателя — СПД представляет собой источник ускоренного потока плазмы. Она образуется и ускоряется в разряде на рабочем теле, горящем в скрещенных электрическом и магнитном полях. Магнитная система спроектирована таким образом, что в кольцевом ускорительном канале реализуется преимущественно радиальное магнитное поле. Разрядное напряжение приложено между анодом и катодом, а электрическое поле в канале направлено примерно параллельно оси ускорителя. Рабочее тело подается в канал через анод. Высокий КПД можно получить в том случае, когда максимум радиальной компоненты магнитного поля реализуется вблизи среза ускорителя. Ускоритель работает следующим образом. Рабочее тело, поступающее в канал вблизи анода, ионизуется электронами, перемещающимся под действием электрического поля от катода к аноду в поперечном магнитном поле. Преимущественное движение электронов происходит в азимутальном направлении, а т.к. она существенно больше продольной компоненты скорости, траектории электронов замыкаются. В процессе работы происходит смещение электронов к аноду за счет столкновений с атомами рабочего вещества, ионами и со стенками, а также за счет колебаний. Ионы же практически не замагничены, движутся преимущественно вдоль электрического поля и ускоряются в этом поле. Истекающий из ускорителя поток «захватывает» с собой необходимое количество электронов и создает тягу.
Плазменный двигатель, разработан в опытном конструкторском бюро «Факел» при научном сопровождении ИАЭ им. И.В.Курчатова, МАИ и НИИ ПМЭ. Начало применения на спутниках — 1970 год. С 2003 года устанавливается и на зарубежные спутники. Обще число установленных на КА двигателе более 400 экземпляров различной мощности и модификаций.
Конструкция СПД двигателя в разрезе.
Модельный ряд плазменных двигателей производства ОКБ «Факел»