Главная » Учебные материалы » Дипломы и ВКР » Выпускные квалификационные работы (ВКР) » МГТУ им. Н.Э.Баумана » Несколько классов/семестров » ВКР / Дипломная работа (Э-8) на тему "Абляционный импульсный плазменный микродвигатель рельсовой геометрии"
Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Дипломы и ВКРВКР / Дипломная работа (Э-8) на тему "Абляционный импульсный плазменный микродвигатель рельсовой геометрии"ВКР / Дипломная работа (Э-8) на тему "Абляционный импульсный плазменный микродвигатель рельсовой геометрии"
2021-10-16СтудИзба

ВКР: ВКР / Дипломная работа (Э-8) на тему "Абляционный импульсный плазменный микродвигатель рельсовой геометрии"

Описание

Что в архиве:
Оформление квалификационной работы:

Расчетно-пояснительная записка на 60 листах формата А4.

Перечень графического (иллюстративного) материала (чертежи, плакаты, слайды и т.п.)
1. Лист А1 – Вводный лист
2. Лист А1 – Расчёт
3. Лист А1 – Сборочный чертёж
4. Лист А1 – Деталировка
5. Лист А1 – 3Д модель абляционного импульсного плазменного двигателя рельсовой геометрии
6. Лист А1 – 3Д модель АИПД и кубсат
7. Лист А1 – Принципиальная электрическая схема

РЕФЕРАТ


Расчетно-пояснительная записка 60 с., 23 рис., 2 табл., 16 источников, 1 прил.
Абляционный импульсный плазменный микродвигатель рельсовой геометрии, использование абляционного импульсного плазменного двигателя в составе спутника типа кубсат, образование плазмы в разрядном канале абляционного импульсного плазменного двигателя.
Целью работы является разработка модели абляционного импульсного плазменного микродвигателя рельсовой геометрии для использования его в составе спутника типа кубсат. Разрабатываемый электроракетный двигатель (ЭРД) предназначен для использования в составе систем коррекции и ориентации КА различного назначения, а так же для решения маршевых задач (в рамках данной работы была рассмотрена маршевая задача, а именно – увод КА на орбиту захоронения). Тип данного двигателя предназначен для создания малой тяги. В рамках данной работы стояли следующие задачи:
  • Рассчитать основные характеристики АИПД рельсовой геометрии
  • Провести баллистический расчёт
  • Оценить возможность использования данного типа двигателей в составе спутников типа кубсат
  • Оценить возможность использования АИПД для решения маршевых задач





СОДЕРЖАНИЕ


РЕФЕРАТ. 5
ВВЕДЕНИЕ. 7
1 Абляционные импульсные двигатели. 9
1.1 Абляционный импульсный плазменный двигатель рельсовой геометрии. 11
1.2 Характерные зоны плазменной струи в канале двигателя. 13
1.3 Образование магнитного поля в канале рельсотрона. 14
2 Расчёт абляционного плазменного двигателя и баллистический расчёт. 16
2.1 Расчёт основных параметров двигателя и плазмы.. 23
2.2 Баллистический расчёт. 31
3 Устройство поджига. 36
4 Электрическая схема преобразования и управления двигателем. 39
5 Спутник типа кубсат. 40
6 Разработка модели двигателя. 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А.. 51



ВВЕДЕНИЕ



Электроракетные двигатели (ЭРД) на сегодняшний день используются в качестве неотъемлемых частей системы управления движением космических аппаратов. ЭРД в основном используются в качестве двигателей коррекции и дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) на низких орбитах. Со временем ЭРД начали так же использоваться для решения маршевых задач, то есть задачи по разработке двигательной установки для довыведения КА на геостационарную орбиту (ГСО). Данное нововведение позволило увеличить массу спутника на ГСО почти в 2 раза.
Существует ряд задач, которые выполняются КА. К этому ряду задач относится коррекция орбиты и положения аппарата в космосе (угол наклона, прецессия). Данную задачу эффективно могут решить специальные ДУ, которые дают высокий удельный импульс тяги и обеспечивают аппарату необходимую характеристическую скорость. Таким образом, большое внимание сейчас уделяется космическим аппаратам малого размера массой от 1 до 20 килограммов. Их эксплуатируют на околоземном пространстве. К таким космическим аппаратам можно отнести спутники ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система), GPS (global positioning system). Для расширения спектра функционирования таких аппаратов необходимо управлять их движением. Ввиду этого были придуманы высокоэффективные малогабаритные двигатели коррекции и поддержания орбиты. На такой двигатель накладываются определённые ограничения по величине допустимой массы и потребляемой энергии. Она должна быть легкой и малогабаритной, и должна обладать высокой эффективностью в области потребляемой мощности до 25 Вт. У аппаратов такого типа существует ряд проблем, которые необходимо решать или поддерживать. К примеру:
  • Обеспечение ориентации МКА.
  • Поддержание МКА на низкой орбите.
  • Угловая стабилизация.
  • Увод на орбиту стабилизации или захоронения
В рамках данной работы был рассмотрен 4-ый пункт, то есть увод на орбиту захоронения. Решение вышеперечисленных проблем может предоставить абляционный импульсный плазменный двигатель (АИПД). Принцип его работы состоит в ионизации рабочего тела (диэлектрика) и последующем его ускорении в скрещенном электрическом и магнитном полях. АИПД является простым по принципу работы и конструкции. Он состоит из блока разрядного канала, емкостного накопителя энергии, системы хранения и подачи твёрдого рабочего тела, системы питания и управления, блока инициирования разряда, подводящих электрических шин.
Так же существует такая проблема, как очистка околоземных орбит от космического мусора. В последнее время это становится актуальной задачей. С каждым годом количество космических аппаратов, которые запускаются с Земли, растёт. Выходя из строя, они становятся космическим мусором, который так же нужно убирать. Если загрязнение космическим мусором будет продолжаться с таким же темпом как и сейчас, то к 2055 году запуск какого-либо космического аппарата будет очень рискованным [1]. Следует отметить, что увод космического аппарата с орбиты по окончании срока его существования, за исключением геостационарных спутников связи, на данный момент не используется. Большинство разработок находятся на проектной стадии.

1 Абляционные импульсные двигатели


Для начала были рассмотрены основные элементы любого импульсного плазменного двигателя:
  • Накопитель электрической энергии (конденсатор)
  • Система инициирования разряда (устройство поджига)
  • Система хранения и подачи рабочего вещества (в АИПД это один и тот же канал)
  • Электроды
Абляционные импульсные плазменные двигателя (АИПД) являются пригодными для систем ориентации, управления и коррекции траектории космических аппаратов. Они обладают рядом важных преимуществ:
  • Достаточным уровнем тяговых характеристик при малой удельной массе
  • Малой потребляемой мощностью
  • Высокой надежностью
  • Ресурсом до 108 — 109 выстрелов
В данной работе был рассмотрен АИПД, в котором для образования плазмы используется диэлектрическое рабочее вещество. Схемы АИПД показаны на рисунках 1 и 2 соответственно.
Рисунок 1 – Схема импульсного коаксиального) двигателя
1 – диэлектрик; 2- наружный электрод; 3 – внутренний электрод;
4 – изолятор; 5 – электрод поджига [3]

Файлы условия, демо

Презентация.pptx

Характеристики ВКР

Список файлов

    Картинка-подпись
    Ваше экономие времени является моей ГЛАВНОЙ задачей! Если я Вам хоть чуть-чуть помог, пожалуйста, сделайте и мне приятное, оставьте 5 ЗВЁЗД и позитивный комментарий. Большое спасибо!

    Комментарии

    Поделитесь ссылкой:
    Цена: 6 000 руб.
    Расширенная гарантия +3 недели гарантии, +10% цены
    Рейтинг-
    0
    0
    0
    0
    0
    Поделитесь ссылкой:
    Сопутствующие материалы
    Свежие статьи
    Популярно сейчас
    Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
    Ответы на популярные вопросы
    Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
    Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
    Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
    Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
    Отзывы студентов
    Ставлю 10/10
    Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
    Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
    Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
    Студизба ван лав ❤
    Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
    Отличный сайт
    Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
    Маленький отзыв о большом помощнике!
    Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
    Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
    Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
    Спасательный островок
    Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
    Всё и так отлично
    Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
    Отзыв о системе "Студизба"
    Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
    Отличный помощник
    Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
    Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
    Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
    Спасибо за шикарный сайт
    Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
    Популярные преподаватели
    Нашёл ошибку?
    Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
    Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
    Предложить исправление
    Добавляйте материалы
    и зарабатывайте!
    Продажи идут автоматически
    5076
    Авторов
    на СтудИзбе
    455
    Средний доход
    с одного платного файла
    Обучение Подробнее