Отзыв ведущей организации (Влияние величины и топологии магнитного поля на интегральные характеристики стационарных плазменных двигателей (СПД))

ФФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО Федеральное гасу/(арстаенное унитарное предприятие «ЦЕНТРАЛЬНЫИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ» (ФГУП ЦНИИмаш) Енааат сотрбкаляглааа.то ОКПО 07553б82, ОГРН 1025002032791 лттр://тлттк(клбкиал.го ИНН/КПП 5018034218/501801001 Тел. (495) 51 3-59-51 Факс (495) 512-21.00 ул. Пионерская, д.

4„г. Королев, Московская область, 141 070 ть».»ть . » .2 т=.2хл на Нт от Председателю диссертационного совета Д212.125.08 Московского авиационного института (национального исследовательского университета) Равиковичу Ю.А. 125993, г.Москва, А-ЗО, ГСП-З, Волоколамское шоссе, д.4 Уважаемый Юрий Александрович! диссертацию Митрофановой О.А. Приложения: Отзыв ведущей организации о диссертационной работе Митрофановой Ольги Александровны «Влияние величины и топологии магнитного поля на интегральные характеристики стационарных плазменных двигателей (СПД)» - 5 л., 2 экз. Диссертация Митрофановой Ольги Александровны «Влияние величины и топологии магнитного поля на интегральные характеристики стационарных плазменных двигателей».

Главный ученый секретарь ФГУП ЦНИИмаш, доктор технических наук, профессор Ю.Н. Смагин А.А. Сизов (495) 513 47 56 В ответ на исх. №208-10-17 от 14.09.2015 предоставляю Вам отзыв на УТВЕРЖДАЮ Генеральный конструктор по автоматическим космическим системам и комплексам - заместитель генерального директора — начальник центра системного проектирования ~",,";::-','",,', ФГУЯ «Центральный научноисафЦ~вательский институт меййй троения», ..", -";-;д; " ': фессор, Ъ,;.'.,-',, " '1 .,~." '' '" В.В. Хартов ~~-' '-'"'-'"; ' <~.:;., > ~ 2015 г.

"м-':,-:.''-'~~"'-'-""! ОТЗЫВ ведущей организации о диссертационной работе Митрофановой Ольги Александровны «Влияние величины и топологии магнитного поля на интегральные характеристики стационарных плазменных двигателей (СПД)», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.05 — Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов Актуальность диссертационной работы Диссертационная работа Митрофановой О.А.

посвящена исследованию влияния магнитного поля на интегральные характеристики стационарных плазменных двигателей (СПД) с целью определения возможностей их повышения. Актуальность представленной работы обусловлена возрастающими требованиями к интегральным характеристикам перспективных СПД. При этом известно, что ключевым фактором, определяющим протекание основных рабочих процессов (ионизации и ускорения) в двигателе, и соответственно, уровень его выходных и ресурсных характеристик, является магнитное поле. Новизна исследований и полученных результатов Научная новизна работы состоит в том, что: впервые отработана методика проведения не только двумерных, но и трехмерных расчетов магнитного поля СПД, что позволяет получать более подробные и точные данные о распределении параметров и топологии магнитного поля СПД, На основании проведенных расчетов сформулированы возможные допущения при построении расчетных моделей магнитных систем двигателей, позволяющие упростить моделирование и вычисления и минимизировать время расчета; впервые определена количественная взаимосвязь между величиной и конфигурацией магнитного поля, параметрами работы двигателя, протяженностью и положением слоя ионизации и ускорения в его разрядном канале; впервые установлено, что источник ускоренного потока ионов, вызывающего эрозию катода-компенсатора локализован в области, примыкающей к наружному полюсу и наружной стенке разрядной камеры, что может быть объяснено конфигурацией магнитных поверхностей в названной области; обнаружено наличие корреляции между индукцией магнитного поля в месте расположения катода-компенсатора и тяговыми характеристиками двигателя в случае периферийного размещения катода-компенсатора.

Показано, что величина индукции магнитного поля в месте расположения выходных отверстий катодов-компенсаторов не должна превышать 3 мТл. Практическая значимость работы Автором предложена методика расчета магнитного поля СПД в программном обеспечении Х1К А, позволяющая получать результаты достаточно высокой точности, которые могут быть использованы при разработке СПД и проведении различных исследований. Разработана методика прогнозирования положения слоя ионизации и ускорения и геометрических характеристик зон эрозии стенок разрядной камеры СПД по результатам магнитных расчетов и параметров его работы, которая дает возможность выбора оптимальной конфигурации магнитной системы СПД, обеспечивающей высокие выходные и ресурсные характеристики двигателя, еще на этапе проектирования.

На основании проведенных исследований сформулированы рекомендации по проектированию конструкции магнитной системы СПД, а также рекомендации по определению оптимального периферийного местоположения катода-компенсатора, при котором была бы уменьшена эрозия его элементов и обеспечена высокая тяговая эффективность работы двигателя, и способы реализации. Рекомендации по использованию результатов и выводов диссертации Результаты работы внедрены в ФГУП «Опытное конструкторское бюро «Факел» при разработке двигателей в рамках ОКР «Двигателей ТМ», «Двина ТМ», и других НИОКР. Также использование СЩ с улучшенными характеристиками предусматривается на перспективных космических аппаратах связи, ретрансляции, для проведения фундаментальных космических исследований и для осуществления межпланетных перелетов.

Применение СЩ с улучшенными характеристиками планируется в рамках ОКР ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», МАИ, НПО им. С.А. Лавочкина, АО «ИСС им. М.В. Решетнева». Соответствие специальности Диссертация соответствует специальности 05.07.05 — Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов. Содержание работы в полном объеме раскрывает ее цели, задачи и выводы. Основные полученные результаты докладывались на четырех международных конференциях, а также на семинарах кафедры прикладной физики Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта и научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, по теме диссертации опубликовано 5 работ в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК,и получен 1 патент.

Обоснованность и достоверность полученных в работе научных положений, выводов и заключений подтверждается при сопоставлении с экспериментальными результатами и работами других авторов, корректностью применения исследовательского оборудования и условиями проведения экспериментов. Замечания Из недостатков представленной работы можно отметить следующее: 1.

Не приведено сравнение рассчитанной структуры магнитных силовых линий в разрядном промежутке с измеренной экспериментально. При проведении математических расчетов не учитывалась, в частности, неоднородность самого материала магнитопровода. 2. Не приведены зависимости расходимости потока ускоренных ионов от топологии магнитного поля внутри разрядного промежутка.

Вместе с тем, расходимость потока определяет эрозию элементов конструкции, с которыми контактирует плазменная струя, и, в конечном итоге, срок службы двигателя и КА в целом. Заключение В целом, диссертация Митрофановой О.А. представляет собой завершенную научно-квалификационную работу, выполненную на актуальную тему, тесно связанную с государственными научными программами создания и развития ракетно-космической техники. Результаты работы имеют большую практическую значимость для разработчиков КА, т.к. внедрение разработанных методик и рекомендаций позволит обеспечить высокие выходные и ресурсные характеристики двигателя. Автореферат достаточно полно отражает содержание диссертации. Принимая во внимание актуальность, новизну, практическую значимость и высокий научно-технический уровень, можно сделать вывод, что диссертация Митрофановой Ольги Александровны удовлетворяет требованиям «Положения о порядке присуждения ученых степеней» предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата наук, а ее автор, Митрофанова Ольга Александровна, заслуживает присуждения степени кандидата технических наук по специальности 05.07.05 — Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов.

Отзыв рассмотрен и одобрен на заседании секции №1 НТС ФГУП ЦНИИмаш (протокол № 16 от 26.10.2015). И.о. начальника Управления кандидат технических наук Е.М. Твердохлебова 141070, Московская область, г.Королев, ул. Пионерская, 4 Тел.: 8-495-513 59 23, Е-та(1: ТчегдоЬ1еЬо~аЕМ®гзпшпазЬ.гп А.А. Сизов И.о. начальника отдела ФГУП ЦНИИмаш 141070,Московская область, г.Королев, ул. Пионерская, 4 Тел.: 8-495-513 47 56, Е-та(1: Яю~ААЯ гзпшпазЬ.га И.о.

начальника отдела ФГУП ЦНИИмаш 141070, Московская область, г.Королев, ул. Пи Тел.: 8-495-513 47 89, Е-та11: и8риет ®ша11.га Ю.Г. Гусев Подписи и.о. начальника Управления Твердохлебовой Екатерины Михайловны, и.о. начальника отдела Сизова Александра Александровича и и.о. начальника отдела Гусева Юрия Геннадьевича удостоверяю. Главный ученый секретарь ФГУП ЦНИИмаш, доктор технических наук, профессор -~~~" "' Ю.Н. Смагин Адрес организации: 141070, Московская область, г. Королев, ул. Пионерская, д. 4.

Телефон, факс: 8 (495) 513-59-51, 8 (495) 512-21-00. Е-гпа11: согр®1зшппазЬ.гы %еЬ-сайт: Ьгтр://жвжгзпйшазЬ.га/ Организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (ФГУП ЦНИИмаш) .