rpd000004499 (1011483), страница 5
Текст из файла (страница 5)
1.3.2. Термодинамические процессы в двигателях с тепловым ускорением рабочего тела(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Основные термодинамические процессы в двигателях с тепловым ускорением рабочего тела. Термодинамический цикл теплового двигателя. Полезная работа цикла и к.п.д. Сопло Лаваля. Характеристики тепловых двигателей, тяга, удельная тяга и скорость истечения.
1.4.1. Прикладные вопросы физики плазмы и их применение в ЭРД(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Прикладные вопросы физики плазмы и их применение в ЭРД. Процессы получения заряженных частиц в объеме и на поверхности. Приэлектродные процессы, особенности их протекания на катоде и аноде. Принципы и механизмы ускорения рабочего тела. Микро и макро подход к их анализу.
1.4.2. Механизмы ускорения рабочего тела в ЭРД(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Траектории движения частиц в электромагнитном поле. Тепловой механизм ускорения. Особенности его организации в ЭРД. Ускорение «электронным ветром». Организация, диссипация энергии. Ускорение в электромагнитном поле, особенности организации и повышение эффективности. Ускорение объемной электромагнитной силой. Электростатический механизм ускорения. Эффекты, снижающие эффективность ускорения объемной электромагнитной силой.
1.4.3. Классификация ЭРД(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Классификация ЭРД. Основные соотношения для определения интегральных параметров ЭРД. Альтернативные способы получения тягового усилия в космосе, «солнечный парус», гравитационные и фотонные двигатели, состояние разработки и перспективы использования.
1.5.1. Особенности процессов ускорения в электронагревном двигателе(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Особенности процессов ускорения в электронагревном двигателе (ЭНД), выбор рабочего тела. Методы анализа процессов ускорения в соплах ЭНД при низких числах Рейнольдса и значительных по толщине погранслоях. Уровень интегральных параметров ЭНД, области применения.
1.5.2. Особенности процессов в электродугового двигателя(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Особенности процессов в электродугового двигателя (ЭДД), рабочие тела. Методы стабилизации и управления формой дуги. Защита от разрушения электродов. Методы расчета параметров дуги. Уровень интегральных параметров ЭДД, области применения.
2.1.1. Торцевой сильноточный двигатель(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Основные процессы в линейном ускорителе плазмы. Области существования устойчивого процесса ускорения плазмы. Объёмная электромагнитная сила. Ускорение в собственных магнитных полях. Схема коаксиального плазменного двигателя. Особенности процесса ускорения и вырождение его в торцевую схему. Торцевой сильноточный двигатель, схема, особенности проявления механизмов ускорения, вольтамперная характеристика. Тяга и к.п.д. торцевого сильноточного двигателя. Неустойчивости рабочего процесса торцевого сильноточного двигателя и область стабильной работы. Конструктивные схемы сильноточного двигателя, достигнутые характеристики и проблемы испытаний.
2.1.2. Импульсный и торцевой холловский плазменные двигатели(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Импульсные плазменные двигатели – альтернатива сильноточным, преимущества и недостатки. Схемы организации процессов образования плазмы. Тепловое и объемное электромагнитное ускорения в импульсных двигателях. Рабочие тела импульсных двигателей, способы их подачи. Методы анализа параметров импульсных двигателей, эквивалентные схемы. Интегральные характеристики импульсных двигателей, достигнутый уровень и перспективы. Торцевой холловский двигатель, особенности процессов ускорения, области превалирования различных механизмов ускорения. Особенности протекания и замыкания токов в плазме торцевого холловского двигателя, явление кризиса тока и методы борьбы с ним. Составляющие тяги торцевого холловского двигателя, методы их оценки. Распределение локальных параметров плазмы в торцевом холловском двигателе. Границы устойчивой работы торцевого холловского двигателя. Области применения плазменных двигателей. Перспективные схемы плазменных двигателей повышенной мощности.
2.2.1. Схема электростатического двигателя(АЗ: 2, СРС: 0,5)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Ускорение электростатической силой, способы повышения его эффективности. Схема электростатического двигателя, основные узлы: источник ионов, ускорительная система, нейтрализатор. Ионно-оптическая система. Принцип ускорения с замедлением. Извлечение ионов, предельная плотность тока. Методы расчета ионно-оптических систем.
2.2.2. Ионно-оптическая система(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Разрушение электродов в результате ионного распыления. Расчет времени работы ускоряющего электрода. Повышение ресурса ионно-оптической системы, схема «пережатой оптики». Конструктивные схемы ионно-оптических систем, особенности изготовления и эксплуатации электродов большого диаметра, тепловые и вибрационные проблемы.
2.2.3. Способы генерации ионов, газоразрядные камеры и другие схемы(АЗ: 2, СРС: 0,5)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Способы получения ионов. Поверхностная и объемная ионизации. Газоразрядная камера с осцилляцией электронов. Использование высокочастотного разряда для ионизации. СВЧ разряд как эффективный ионизатор для ионных двигателей. Баланс частиц и энергий в газоразрядной камере, их методы расчета. Плазменно-ионный двигатель, схема Кауфмана, схема РИТ, схема СВЧ. Основные интегральные параметры ионных двигателей, перспективы их повышения. Совершенствование конструктивной схемы двигателя. Результаты летной эксплуатации ионных двигателей. Ионные двигатели с поверхностной ионизацией, проблемы создания длительно работающих моделей. «Полевые» ионные двигатели, особенности рабочего процесса, конструкция двигателя и характеристики. Коллоидные ионные двигатели, особенности рабочего процесса, рабочие тела, материалы капилляров, конструкция двигателя и характеристики.
2.3.1. Схема стационарного плазменного двигателя(АЗ: 2, СРС: 0,4)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Движение заряженных частиц в ортогональных электрическом и магнитных полях. Организация замкнутого дрейфа электронов. Перенос электронов поперек магнитного поля, формирование электрического поля, ускорение ионов. Две разновидности двигателей с замкнутым дрейфом электронов. Влияние свойств материала стенок ускорительного канала на протяженность зоны ускорения, ограничение по «пробойной прочности». Схема стационарного плазменного двигателя, особенности конфигурации магнитного поля в ускорительном канале, применение постоянных магнитов или катушек намагничивания для его формирования.
2.3.2. Движение ионов и электронов в ускорительном канале стационарного плазменного двигателя(АЗ: 2, СРС: 0,4)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Движение ионов и электронов в ускорительном канале стационарного плазменного двигателя. Аномальный перенос электронов: шумовая и пристеночная проводимость. Характер колебаний параметров плазмы в различных областях разряда. Возникновение объемного заряда и его влияние на движение ионов и погасание разряда. Влияние на фокусировку ионного потока процессов на стенках ускорительного канала. Влияние градиента нарастания магнитной индукции по длине ускорительного канала на колебательные явления в плазме и локализацию областей ионизации и ускорения. Распределение локальных параметров плазмы в ускорительном канале, функции распределения частиц по энергиям.
2.3.3. Проблема расходимости ионного потока и ее влияние на время безотказной работы стационарного плазменного двигателя(АЗ: 2, СРС: 0,2)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Характер изменения вольтамперной характеристики, влияние расхода рабочего тела. Основные интегральные характеристики стационарного плазменного двигателя. Математическое моделирование рабочего процесса в ускорительном канале и за его срезом. Проблема расходимости ионного потока и ее влияние на время безотказной работы стационарного плазменного двигателя. Причины снижения уровня тяги со временем работы двигателя. Влияние загрязнения стенок изменение интегральных характеристик, явления короткого замыкания, отмечаемые в ходе эксплуатации двигателей.
2.3.4. Совершенствование конструктивной схемы стационарного плазменного двигателя(АЗ: 2, СРС: 0,5)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Совершенствование конструктивной схемы стационарного плазменного двигателя, достигнутый уровень интегральных характеристик. Катод-нейтрализатор – основные конструктивные схемы, особенности протекания процессов генерации электронов, баланс частиц и энергии, режим запуска и работы. Особенности запуска и регулирования работы стационарного плазменного двигателя. Результаты эксплуатации стационарных плазменных двигателей в космосе. Методы инженерного расчета основных характеристик и геометрических размеров стационарного плазменного двигателя. Перспективы развития конструктивной схемы стационарного плазменного двигателя.
2.3.5. Двигатель с анодным слоем(АЗ: 2, СРС: 0,5)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Двигатель с анодным слоем, особенности конфигурации электрического и магнитного полей в ускорительном канале, формирование «анодного слоя». Отличия в протекании основных рабочих процессов в двигателе с анодным слоем от аналогичных процессов в стационарном плазменном двигателе. Влияние явлений взаимодействия частиц со стенками ускорительного канала на степень ионизации рабочего тела в ускорительном канале двигателя с анодным слоем. Устойчивость работы двигателя и проблемы распыления стенок канала, оценка времени его безотказной работы. Схема двухступенчатого двигателя с анодным слоем, достижение повышенных удельных импульсов. Особенности организации рабочего процесса в различных ступенях, согласование параметров плазмы в них. Характер изменения вольтамперной характеристики второй ступени, проблемы устойчивости рабочего процесса, характер возникающих отказов при длительной работе. Конструктивные схемы одно и двухступенчатых двигателей с анодным слоем, выбор материалов, обеспечивающих длительную безотказную работу. Совершенствование конструктивной схемы одноступенчатого двигателя с анодным слоем, результаты опытной эксплуатации в космосе. Особенности протекания рабочих процессов в схемах двигателей с замкнутым дрейфом электронов с «касповой» геометрией магнитного поля. Особенности работы схемы двигателя с замкнутым дрейфом электронов типа ХЭТ фирмы Тайлес, достоинства и потенциальные недостатки.
2.4.1. Схемы компоновки космических аппаратов с ЭРД(АЗ: 2, СРС: 0,5)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
