freepik.com
Исследователи Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва и Московского авиационного института разработали систему для расчета параметров импульсного газового клапана, являющегося ключевым элементом перспективных плазменных двигателей для наноспутников. Об этом сообщила пресс-служба Самарского университета.
Проект выполнен в рамках масштабного научного исследования «Фундаментальные проблемы разработки аэрокосмических транспортных систем и управления в аэрокосмической технике для обеспечения связности территории Российской Федерации». Исследование реализуется при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, и в 2024 году Самарский университет получил грантовую поддержку на его продолжение до 2026 года.
Разработанный алгоритм автоматизированного расчета параметров газового клапана позволит инженерам создавать более легкие и экономичные двигатели, которые будут использоваться в малых космических аппаратах, включая наноспутники формата CubeSat. Это увеличит продолжительность их функционирования на орбите.
Импульсные плазменные двигатели, использующие газообразное рабочее тело, являются одними из наиболее перспективных для применения в космической технике. В таких двигателях газ поступает через импульсный клапан в разрядный канал, где под высоким напряжением происходит электрический пробой, формирующий плазму, которая ускоряется в сопле, создавая тягу.
Георгий Макарьянц, заведующий кафедрой эксплуатации авиационной техники Самарского университета, отметил, что импульсный газовый клапан является ключевым компонентом двигателя, определяющим его режим работы. Исследователи изучили различные режимы работы клапана, включая параметры создаваемой тяги и расхода газа. Разработанная система позволяет производить расчеты как по рабочему давлению, так и по быстродействию, что является важным для точного проектирования.
Система была протестирована в лабораторных условиях на газовом клапане, изготовленном Научно-исследовательским институтом прикладной механики и электродинамики МАИ, с использованием азота в качестве рабочего тела.
Ученые отмечают, что использование газа в плазменных двигателях имеет ряд преимуществ по сравнению с твердотопливными аналогами, которые используют диэлектрические материалы, такие как фторопласт. Газовое топливо проще в хранении и компоновке, особенно для компактных и сверхлегких спутников, сообщает monavista.ru .
Ольга Колина
