Расчет тяги ЭРД и определение его электрической мощности
Работа сделанна в 2006 году
Расчет тяги ЭРД и определение его электрической мощности - Реферат, раздел Физика, - 2006 год - Проектирование плазменно-ионного двигателя Расчет Тяги Эрд И Определение Его Электрической Мощности. Определим Скорость ...
Расчет тяги ЭРД и определение его электрической мощности. Определим скорость КА на заданной орбите по формуле: (км/с); где k – гравитационный параметр Земли; R - средний радиус Земли 6371 км; h - высота орбиты 400 км. Движение космического аппарата зависит от возмущающих сил, кото-рые постепенно изменяют элементы орбиты.
В первую очередь на орбиту влияют несферичность орбиты Земли и неравномерность распределения масс на ее поверхности и в недрах.
Возмущения орбиты возникают также из-за сопротивления земной атмосферы, притяжения других небесных тел, давле-ние солнечного света.
Главные возмущения спутниковых орбит вызваны не-сферичностью Земли и сопротивлением атмосферы.
Включение бортовой двигательной установки на базе ЭРД позволяет компенсировать эти возмущения.
При определении тяги ЭРД можно предпо-ложить, что для поддержания КА на заданной круговой орбите ЭРД должен компенсировать потерю скорости аппарата, вызванную только сопротивле-нием, оказываемым атмосферой на заданной орбите: (1.1) Sэфф — площадь поперечного сечения аппарата; Сx=1 2 — коэффициент аэродинамического сопротивления; ρb=1,57•10-11 — плотность атмосферы на орбите h=400км. Для начального расчета эффективную площадь можно определить из следующего выражения: (1.2) Для выполнения своей задачи ЭРД включается периодически и время его работы составляет 10% от времени функционирования КА на орбите.
Тя-га ЭРД должна быть увеличена во столько раз, сколько уменьшено время ра-боты двигателя.
РЭРД= Удельный импульс определим из выражения: (1.3) =0.7 - КПД электроракетного двигателя; Вычисляем потребную электрическую мощность ЭРД: (1.4) По полученному значению удельного импульса определяем тип ЭРД. Принимаем в качестве электрореактивного движителя ПИД. Для обеспечения работы ПИД в течение необходимого времени ЭРДУ должна включать в себя запас рабочего тела. Для того чтобы определить этот запас, необходимо знать расход рабочего тела через движитель.
Частично от-вет на этот вопрос может дать величина ионного тока. Однако не весь расход, превращаясь в ионы, покидает движитель в виде ионной струи. Часть ней-тральных атомов рабочего тела не ионизируется в ГРК и проходит через электроды ИОС. Величиной, характеризующей степень совершенства ис-пользования рабочего тела, является м, или коэффициент использования ра-бочего тела. Реально достигнутый диапазон м лежит в пределах 0,80,9. Вы-брав оптимальную величину м, определим реальный секундный расход ра-бочего тела. Для этого сделаем пересчет скорости истечения рабочего веще-ства из ПИДа: м/с (1.5) (1.6) m•эд  реальный секундный расход рабочего тела. Зная ресурс работы ЭРДУ, найдем общий запас рабочего тела: (1.6) где kрт  коэффициент, учитывающий потерю рабочего тела при хране-нии (kрт~1,01÷1,05), принимаем равным 1,03. Расчеты проведены по методическому пособию [1]. 2
В процессе разработки исполь-зовались рекомендованные методики.
Произведен расчет параметров и геометрических размеров плазменно-ионного… В соответ-ствии с расчетами разработаны чертежи двигательного блока.
Принцип работы ПИД и схема его расчета
Принцип работы ПИД и схема его расчета. Для проведения инженерного расчёта ПИД необходимо изучить меха-низм, определяющий его работу и конструктивные особенности.
Рисунок 4.1 иллюстрирует пр
Выбор рабочего тела для ПИД
Выбор рабочего тела для ПИД. На первичном этапе разработки ПИД в качестве рабочих тел использо-вали металлы.
Их выбор был связан в основном с самими ускорителями, а не определялся всей пробл
Расчет параметров ионно-оптической системы
Расчет параметров ионно-оптической системы. Скорость истечения рабочего тела для ионного движителя равна (для однократно заряженных ионов): (4.1) где е – заряд электрона (1,6∙10-19 Кл); m
Расчет параметров газоразрядной камеры ПИД
Расчет параметров газоразрядной камеры ПИД. Одним из главных параметров газоразрядной камеры является напря-жение разряда. Эта величина зависит от многих факторов и, прежде все-го, от первого потен
Расчёт магнитного поля в ПИД
Расчёт магнитного поля в ПИД. Наиболее важным фактором, определяющим работу ГРК ПИД, являет-ся магнитное поле, его величина, форма силовых линий. Основная роль маг-нитного поля – увеличить время су
Разработка и описание теоретического чертежа двигателя
Разработка и описание теоретического чертежа двигателя. Плазменный ионный движитель представляет собой устройство, в ко-тором создание тяги основано на принципе ускорения заряженных частиц.
Расчёт системы хранения и подачи рабочего тела
Расчёт системы хранения и подачи рабочего тела. Разработка и описание функциональной схемы системы хране-ния и подачи рабочего вещества Функциональная схема системы электропитания ПИД представлена
Расчет проектных параметров ресивера
Расчет проектных параметров ресивера. Ресивер служит для сглаживания пульсаций давления при подаче рабо-чего тела из бака и стабилизации параметров газа в магистрали.
Из бака газообразное ра
Расчет проектных параметров термодросселя
Расчет проектных параметров термодросселя. Термодроссель применяют для регулирования требуемого расхода ра-бочего вещества.
В нем используют зависимость расхода газа от его темпера-туры при
Расчет проектных параметров жиклера
Расчет проектных параметров жиклера. Дальнейшее снижение давления в системе подачи происходит в жикле-ре, который представляет собой пластинчатую шайбу с отверстием. Секундный расход рабочего тела
Описание функциональной схемы системы электропитания ПИД
Описание функциональной схемы системы электропитания ПИД. На чертеже (ХАИ.06.441п.11.СГ.05) представлена система электропи-тания (СЭП), основной задачей которой является поддержание работы ЭРД и си
Разработка и описание теоретического чертежа двигательного блока
Разработка и описание теоретического чертежа двигательного блока. Двигательная установка представляет собой совокупность системы хранения и подачи рабочего тела, системы электроснабжения и непосред
Разработка циклограммы энергопотребления
Разработка циклограммы энергопотребления. На чертеже (ДУ.06.441п.09.СХ.07.) представлена циклограмма нагрузки, которая характерезует зависимость мощности, потребляемой нагрузкой от времени на протя
Новости и инфо для студентов