Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01429 AP19576858-KC-24 0123РК01030
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 24896828 AP19576858
Name of work
Изготовление и тестирование прототипов твердотельного импульсно-плазменного двигателя для малогабаритных космических аппаратов
Type of work Source of funding Report authors
Applied Досболаев Мерлан Қылышұлы
0
4
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

прототип твердотельного импульсного плазменного двигателя (ИПД).

қатты отынды импульсті-плазмалық қозғалтқыш прототипі.

является изготовление и тестирование прототипов малогабаритного твердотельного импульсно-плазменного двигателя в лабораторных условиях, применяющихся для систем ориентации, управления и коррекции траектории малогабаритных космических аппаратов.

шағын көлемді ғарыш аппараттарының траекториясын бағдарлау, басқару және түзету жүйелері үшін қолданылатын, шағын көлемді қатты денелі импульсті-плазмалық қозғалтқыштың прототипін зертханалық жағдайда дайындау және сынау.

трансформатор тока (пояс Роговского), высокоскоростная CMOS видеокамера Phantom VEO710S, метод тройного электрического зондирования плазмы, четырехканальный цифровой осциллограф LeCroy WaveJet 354A, линейный дифракционный спектрометр Optosky ATP2000, монохроматор-спектрограф высокого разрешения М833, физический баллистический маятник.

ток трансформаторы (Роговский белдігі), жоғары жылдамдықты Phantom VEO710S CMOS видеокамерасы, плазманы үшэлектродты электрлік зонд көмегімен диагностика жасау әдісі, LeCroy WaveJet 354A төрт каналды сандық осциллографы, Optosky ATP2000 сызықты дифракциялық спектрометрі, жоғары ажыратымдылық қасиетке ие M833 монохроматор-спектрограф, физикалық баллистикалық маятник.

Разработана и изготовлена штатная электронная плата для силового и управляющего блоков прототипа твердотельного импульсного плазменного двигателя. Электронная система выполнена на основе комплекса DC-DC преобразователей и включает две функциональные части: первая предназначена для питания силового высоковольтного конденсатора с напряжением 1500 В, вторая - для питания поджигающего электрода с напряжением 100 В и электромагнита. Вся электронная система питается от литий-ионного аккумулятора. Накопительная система состоит из двух конденсаторов: высоковольтного ёмкостью 4,5 мкФ и низковольтного ёмкостью 4,7 мкФ. Применение миниатюрных электронных преобразователей с низким энергопотреблением позволяет импульсному плазменному двигателю работать от бортового аккумулятора малых спутников, обеспечивая автономный режим. Также предусмотрена возможность управления и автоматизации работы импульсного плазменного двигателя посредством TTL-сигнала спутника. Спектральный анализ выявил линии атомов CI с длинами волн 426,9, 588,95 и 656,87 нм, CII — с длинами волн 486,26, 678,72 и 723,64 нм, а также линии атомов остаточного воздуха и меди. Результаты спектроскопического анализа указывают, что тяга двигателя генерируется за счет ионов углерода, высвобождающихся с поверхности графита. В результате высокоскоростной съемки была определена скорость плазмы, составившая 11,5 км/с, а также визуализирован динамика образования плазменного потока.

Қатты денелі импульстік плазмалық қозғалтқыштың прототипінің күштік және басқару блоктары үшін штаттық электронды плата әзірленді және жасалды. Электрондық жүйе DC-DC ток түрлендіргіштерінің кешені негізінде жасалған және екі функционалды бөліктен тұрады: біріншісі кернеуі 1500 В жоғары вольтты күштік конденсаторын қоректендіруге арналған, екіншісі - тұтану электродтын, кернеуі 100 В. Бүкіл электронды жүйе литий-ионды аккумулятордан қуат алады. Энергия жинау жүйесі екі конденсатордан тұрады: сыйымдылығы 4,5 мкФ жоғары вольтты және сыйымдылығы 4,7 мкФ төмен вольтты. Энергияны аз тұтынатын шағын электронды түрлендіргіштерді пайдалану импульстік плазмалық қозғалтқышқа автономды режимді қамтамасыз ететін шағын спутниктердің борттық батареясынан жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ спутниктік TTL сигналы арқылы импульстік плазмалық қозғалтқыштың жұмысын басқаруға және автоматтандыруға болады. Спектрлік талдау CI атомдарының 426,9, 588,95 және 656,87 нм толқын ұзындықтарындағы, сондай-ақ CII атомдарының 486,26, 678,72 және 723,64 нм толқын ұзындықтарындағы сызықтарын, сондай-ақ қалдық ауаның және мыстың атомдық сызықтарын анықтады. Спектроскопиялық талдау нәтижелері көрсеткендей, қозғалтқыштың тарту күші графиттің беткі қабатынан абляцияланған көміртек иондары есебінен жүзеге асады. Жоғары жылдамдықты түсірілім нәтижесінде плазманың жылдамдығы 11,5 км/с болып анықталды, сонымен қатар плазмалық ағынның түзілу динамикасы көрсетілді.

Изготовление прототипа ИПД с улучшенными рабочими характеристиками, требуемые для плазменных реактивных двигателей импульсного действия (уменьшение удельного веса, увеличение числа, частоты и повторяемости импульсов, тягово-энергетических параметров), и отработка методов, устройств диагностики динамики плазменного потока, электромагнитных параметров, тягово-энергетических характеристик.

Импульсті жұмыс істейтін плазмалық реактивті қозғалтқыштар үшін талап етілетін жақсартылған жұмыс сипаттамалары бар ИПҚ прототипін дайындау (үлес салмағын азайту, импульстардың санын, жиілігін және қайталануын, тарту-энергетикалық параметрлерін ұлғайту) және плазмалық ағын динамикасын диагностикалау әдістерін, құрылғыларын, электромагниттік параметрлерді, тарту-энергетикалық сипаттамаларды жақсарту.

нет

жоқ

рассматривается вопрос и перспектива расширения функциональных возможностей: коррекция орбиты, траектории и управление движением МКА на основе плазменных реактивных двигателей импульсного действия, обеспечивающих малую инерционность, наиболее высокую дозировку импульса и достаточно высокий рабочий ресурс.

ШҒА орбитасы мен траекториясын түзету және қозғалысын басқарудың функционалдық мүмкіндіктерін аз инерциялылық, жоғары импульстілікпен және жеткілікті жоғары жұмыс ресурсымен қамтамасыз ететін импульстік режимде жұмыс жасайтын плазмалық реактивті қозғалтқыштардың негізінде кеңейту қарастырылуда.

наземно-космическая инфраструктура, ракетно-космическая техника, физика и техника электрореактивных двигателей.

жер үсті және ғарыш инфрақұрылымы, ғарыштық-зымыран техникасы, электр реактивті қозғалтқыштардың физикасы мен техникасы.

UDC indices
629.78:621.368
International classifier codes
29.27.29; 29.27.49; 29.27.39;
Key words in Russian
Импульсный плазменный поток; Импульсно-плазменный двигатель; Малые космические аппараты; Диагностика плазменного потока; Тягово-энергетическая характеристика;
Key words in Kazakh
Импульсті плазмалық ағын; Импульсті плазмалық қозғалтқыш; Шағын ғарыштық аппараттар; Плазма ағынына диагностика; Тартқыштық-энергетикалық сипаттама;
Head of the organization Айтжанова Жамила Нурматовна Доктор экономических наук / ассоциированный профессор (доцент)
Head of work Досболаев Мерлан Қылышұлы Кандидат физико-математических наук / Доцент