Kosmosda uzoq muddatli ishlash uchun plazma oqimi tezligi sekundiga bir yuz besh metr yoki undan ortiq bo'lgan ishonchli elektr raketa dvigatellaridan foydalanish kerak. Plazma dvigatellari o'tgan asrning o'rtalarida faol ishlab chiqila boshlandi. Bugun esa bu ish davom etmoqda.
Tadqiqotni boshlash
Ajdodlarimiz azaldan koinotga uchishni orzu qilgan. Uzoq vaqt davomida gaz elektr razryad yordamida faol o'rganilgan. U elektrodlari bo'lgan shisha idishga joylashtirildi. Keyin, bosim pasaytirilganda, katoddan chiqadigan nurlar paydo bo'ldi, bu esa, keyinchalik ma'lum bo'lishicha, elektronlar oqimi edi.
Va 1886 yilda ma'lum bo'ldiki, katodda teshik ochilganda, boshqa nurlar, gazlarning ionlangan atomlari ularga qarama-qarshi yo'nalishda cho'zilgan. Ammo keyin, albatta, ular reaktiv zarba olish uchun ishlatilishini bilishmagan.
Sovet Ittifoqi davrida SOAN fizika va texnologiya laboratoriyalarida ushbu texnologiyalarni kosmik parvozlar uchun transport vositalarida qo'llash uchun ion va plazma qo'zg'atuvchilari ishlab chiqilgan. Ish 1950-yillarda boshlanganyigirmanchi asr. Ikki turdagi qurilmalar ochildi:
- eroziv dvigatel (impuls);
- statsionar plazma uzatgich (impulssiz).
Mana shu ikki tur hozirgacha qoʻllanilmoqda.
Eroziv va statsionar
Bugungi kunda ma'lum bo'lgan plazma dvigateli ko'krakdan plazma oqimining reaktiv kuchi tufayli ishlaydi. Plazmaning o'zi elektr razryad orqali hosil bo'ladi. Oddiyroq vosita quvvat manbai uchun impulsli rejim (eroziv plazma dvigateli) tanlanadi. Energiya manbai 0,5 mikrofarad sig'imli va 10 kV kuchlanishli kondansatördir. U diodlar va rezistorli transformatordan quvvatlanadi.
Bunday qurilmalar yordamida kichik va aniq impulsli surilishlar hosil boʻladi, ularni boshqa turdagi raketa dvigatellarining ishlashi bilan olish mumkin emas. Impulsli plazma tashuvchilari 1964 yilda Zond-2 kosmik stantsiyasida muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi.
SPD - kengaytirilgan zonadagi va elektronlarning yopiq siljishi bilan tezlatkichning varianti. Bunday qurilmalar uzoq vaqt davomida ishlashi mumkin. Ikki ksenonli dvigatel birinchi marta 1972 yilda Sovet Meteorida ishga tushirilgan.
Ishlash printsipi: prototip
Oʻrnatish quyidagi tarzda ishlaydi. Kondensator uchun kuchlanish oqim o'tkazuvchi kollektor va tushirish kamerasining elektrodlari orasidagi bo'shliqdir. Voltaj buzilish qiymatiga yetganda, vosita kamerasida elektr zaryadsizlanishi paydo bo'ladi. U yerdagi havo isitiladio'n ming birlik va plazma holatini oladi. Bosim keskin oshadi va plazma oqimi katta tezlikda nozuldan oqib chiqadi.
Dvigatelga ulangan raketa reaktiv quvvatni reaktivdan oladi. Yumshoq aylanishga erishish uchun raketa rulman bilan biriktirilgan va qarshi og'irlik bilan muvozanatlangan.
Eng murakkab elektr birligi tokni ta'minlovchi kollektordir. Elektrodlar orasidagi bo'shliqlar yarim millimetrdan oshmasligi kerak. Shunda kondansatkichdan quvvat deyarli yo‘qolmaydi va raketa aylana boshlaganda qo‘shimcha ishqalanish hosil bo‘lmaydi.
Raketaning o'zi va butun plazma raketasi dvigateli turli o'lchamlarga ega bo'lishi mumkin, ammo manba kuchi va kondansatör hajmi mos kelishi kerak. Raketaning asosiy birliklari va dizaynini hisoblash uchun maxsus formulalar bo'yicha hisoblangandan so'ng sxemadan foydalanish qulay.
Misoldagi eksperimental qiymatlar
Belgilangan olti ming vatt kuchlanish va 0,510 (-6) f kondansatör sig'imi misolida, hisob-kitoblar natijasida dvigatel kamerasida chiqarilgan energiya 5,4 J ni tashkil qiladi. agar harorat farqi 10000K bo'lsa, kameraning hajmi yarim kub santimetrga teng bo'ladi.
Unda elektr zanjirining elementlari:
- transformator 2205000V, quvvati 200 vatt;
- 100 vatt quvvatga ega simli rezistor.
Ushbu model ming voltdan ortiq ish kuchlanishiga ega va shuning uchun shunday bo'lishi keraku bilan ishlashda juda ehtiyot bo'ling va barcha zarur xavfsizlik qoidalariga rioya qiling.
Tajriba uchun xavfsizlik qoidalari
- Uchirish bir kishi tomonidan amalga oshiriladi. Boshqalar qurilmadan bir metr masofada turishi mumkin.
- Barcha operatsiyalarni bajarish va jihozga qoʻl tegizish faqat quvvat manbaidan uzilgan boʻlsa, undan keyin kamida bir daqiqa kutilgandan soʻng amalga oshirilishi mumkin. Shunda kondansatör zaryadsizlanishiga vaqt topadi.
- Quvvat manbai har tomondan yopiq, metall korpusda joylashgan bo'lishi kerak. Ish paytida u diametri kamida bir yarim millimetr bo'lishi kerak bo'lgan mis sim orqali erga ulanadi.
Haqiqiy raketalar uchun plazma tirgovichlari bir necha ming marta kuchliroq bo'lishi kerak! Ehtimol, bugun kichik namunalar bilan tajriba o'tkazadiganlar ertaga plazmaning yangi imkoniyatlari va xususiyatlarini kashf qilishlari mumkin.
