Сформульовано наближені моделі просторового розподілу параметрів струменів газу та плазми електрореактивного двигуна. Показано, що моделі адекватні чисельному та фізичному експериментам.

Розглянуто алгоритми, які можна використовувати під час вирішення задач поточного контролю стану об'єкта, яким є електрична ракетна двигунна установка. Запропоновано алгоритми виявлення лінійного тренда інформативних ознак параметрів при значному рівні шуму. Отримано кінцеві співвідношення для реалізації запропонованих алгоритмів.

Розглянуто алгоритми виявлення лінійного тренда в параметрах електричних ракетних рушійних контрольованих установок. Тренд є інформативною ознакою стану рушійної установки. Для виявлення лінійного тренда використано обчислення коефіцієнтів рангової кореляції, а рішення про наявність тренда прийнято за критерієм Неймана - Пірсона. Цифрове моделювання процесів дозволило визначити граничні характеристики виявлення лінійного тренда.

Розроблено метод підвищення тяги стаціонарного плазмового двигуна (СПД) шляхом впливу на рух нейтральних часток робочого тіла (в тому числі іонів, що нейтралізувалися) за умови їх взаємодії зі спеціально створеною рельєфною поверхнею розрядної камери (РК). З метою визначення можливого наслідку такого впливу досліджено закономірності запалювання розряду в сучасних моделях СПД. Установлено нову залежність напруги запалювання розряду від параметрів процесу. Передбачено, що швидкість ерозії РК експериментальної моделі (з рельєфом на РК) у порівнянні з РК стандартної моделі СПД не збільшується.

На основании результатов зондовых измерений параметров плазмы в канале СПД, работающего на различных режимах работы (РР), в том числе, на РР с повышенными разрядными напряжениями (РН) и повышенными удельными импульсами, оценена плотность потока энергии, приносимой на стенку ускоренными ионами. Полученные результаты показали, что на рассматриваемых РР двигателя суммарное выделение энергии на обеих стенках разрядной камеры составляет порядка 10 - 15 % от мощности разряда и что доля этой мощности возрастает с увеличением РН.

Представлена система уравнений моментов функции распределения в диссипативном приближении метода локального термодинамического равновесия, не требующая в отличие от известных предположения о несущественности изменения диссипативных характеристик на длине и за время свободного пробега.

Показано влияние безнакального полого катода на эффективность работы микро-СПД, перечислены задачи проектирования катодов и методы их решения, приведены результаты испытаний слаботочного катода.

Рассмотрены величины, связанные с работой ПИД. Для определения интервалов варьирования факторов проведены предварительные однофакторные эксперименты. Для разрядного напряжения, тока цепи (ТЦ) экранного электрода, ТЦ ускоряющего электрода проведен корреляционный анализ. Для тех откликов, где коэффициент корреляции близок к единице, построены линейные зависимости. Приведенные представления о возможных входных и выходных величинах исследуемой модели позволили сделать вывод о возможности использования плановых экспериментов для построения регрессионных моделей.

Сравнены результаты расчета гидравлических потерь в жидкостно-заполненном электрическом двигателе по различным методикам с результатами экспериментов. Выбрана методика, обеспечивающая удовлетворительную точность расчетов для электрических двигателей, внутренние полости которых заполнены керосином и АМГ-10.

Приведена постановка задачи имитационного моделирования газодинамических процессов в канале СПД в предпусковом состоянии. Предложен метод решения поставленной задачи с использованием модели твердых сфер и бинарной автоматной модели. Сравнены результаты расчетов простейшей задачи предложенным методом и в системе AnSYS. Приведены сравнительные графики распределения измеренной и рассчитанной предложенным методом концентрации ксенона на протяжении канала СПД.

Рассмотрена квазиодномерная физико-математическая модель АИПД малой тяги, описывающая положения и скорости центра масс сгустка, условного размера сгустка в направлении его движения, его среднюю плотность и температуру, и содержащая соотношения, учитывающие физические процессы, такие как излучение плазмы, поглощение энергии излучения рабочим телом, ионизация плазмы и потеря энергии на ионизацию, разогрев плазменного сгустка за счет энергии электромагнитного поля и др.

Представлены результаты предварительных экспериментов по исследованию СПД малой тяги, обработанных методом наименьших квадратов. Полученные результаты позволили выбрать основные факторы, влияющие на работу СПД, выбрать интервалы варьирования этих факторов и построить план полного факторного эксперимента. Проведенный эксперимент по этому плану представлен построенной регрессионной моделью работы СПД. Результаты работы показали, что для исследования СПД можно использовать планы полных факторных экспериментов.

Приведено численное моделирование формирования самостоятельного тлеющего разряда (СТР) газоразрядных полых высокоэмиссионных катодов (ГПВК). Особое внимание уделено формированию катодного слоя, распределению электрического поля по длине разрядного промежутка. Показана зависимость времени формирования СТР от условий возникновения первичных электронов. Проанализированы способы обеспечения устойчивого зажигания самостоятельного разряда в ГПВК электореактивных двигателей.

Показано, что учет скорости потока атомов и потерь ионов в известной математической модели позволяет получить более точное количественное совпадение расчетных и экспериментальных характеристик холловского двигателя.

Рассмотрены проблемы создания оптимального магнитного поля для стационарного плазменного двигателя малой мощности (МСПД). Приведены результаты моделирования распределения магнитного поля для МСПД и их сравнение с экспериментальными данными.

Індекс рубрикатора НБУВ: О651.22-01

Рубрики:

Плазмові ракетні двигуни

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Экспериментально исследована прикатодная область плазмы двух типов катодов в двигательном режиме с помощью зондовой диагностики. Представлены пространственные распределения параметров плазмы.

Приведены теоретические обоснования соотношения, предлагаемого для оценок скорости эрозии элементов конструкции полого катода, и экспериментальные данные, полученные при исследовании влияния давления плазмообразующего газа на скорость эрозии эмиттера на основе скандата бария.

Рассмотрены теоретические аспекты спектроскопических исследований плазменного факела СПД. Показано, что скорости направленного движения возбужденных частиц и каскадные радиационные переходы существенно влияют на распределение интенсивностей спектральных линий вдоль оси факела. Установлено, что для осуществления количественного спектрального анализа необходимо контролировать всю область факела, начиная от среза двигателя.

Получено математическое выражение для расчета напряжения пробоя при безнакальном запуске газоразрядных полых высокоэмиссионных катодов с внешним поджигом. Показано, что существуют оптимальные соотношения между диаметром диафрагмы, отверстием поджигного электрода и расстоянием между поджигным электродом и диафрагмой, которые обеспечивают минимальные значения напряжения пробоя при различных значениях массового расхода плазмообразующего газа (Хе) через катод.