Ионно-плазменные двигатели с высокочастотной безэлектродной ионизацией рабочего телаСтраница 7
Из анализа этого графика следует, что по критерию минимальной массы системы хранения и рабочего тела наилучшим рабочим телом является аммиак. Однако следует принять во внимание тот факт, что в случае применения в качестве СХП водорода такой системы хранения как, например, хранение водорода в металлогидридах или в связанном состоянии, суммарная масса такой СХП рабочего тела водорода может быть снижена и станет ниже массы газобаллонной СХП других рабочих тел. Необходимо учитывать тот факт, что в отличие от аммиака, который является химически активным и, соответственно, требует для своих СХП использования дорогих конструкционных материалов и систем предотвращения утечки, и имеет достаточно низкий удельный импульс, не токсичный и не химически активный водород позволяет упростить структуру СХП.
При использовании водорода в качестве рабочего тела мы можем достичь больших значений скоростей истечения (т.е. большего удельного импульса) и получить более безопасную систему с точки зрения хранения рабочего тела и эксплуатации двигательной установки. Кроме того при рассмотрении в качестве варианта нагрева рабочего тела в камере РД способа ВЧ нагрева следует учитывать тот факт, что для достижения наибольшего КПД процесса передачи энергии от ВЧ разряда к рабочему телу необходима полная или частичная ионизация, или активация последнего, что в случае аммиака представляет собой достаточно серьезную проблему.
Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов
Обозначения |
Индексы |
а – скорость звука, м/с; |
* - равновесный параметр; |
В – индукция магнитного поля, Тл; |
а – выходное сечение параметра; |
F – сила, Н; |
кр – критическое сечение сопла; |
Iс – ток катушки, А; |
к – сечение камеры сгорания |
Ib – ток ионного пучка, А; |
реактивного двигателя; |
k – показатель адиабаты; |
max – максимальный; |
m – масса, кг; |
min – минимальный; |
- массовый расход, кг/с; |
opt – оптимальный; |
N –мощность, Вт; |
б – бак; |
n –концентрация частиц, м-1; |
к – камера; |
P – давление, Па; |
0 – начальный; |
T – температура, К; | |
U – напряжение, В; | |
W – скорость, м/с; | |
r - плотность, кг/м3; | |
P, R – тяга ракетного двигателя, Н; | |
h - тяговый КПД; | |
t - приращение по времени, с; | |
f - потенциал ионизации, эВ; | |
s - сечение ионизации, см2; | |
w - частота, 1/с; |