167

Плазменные двигатели нового поколения успешно начали штатную работу в космосе

В октябре успешно начали штатную работу на орбите в составе космического аппарата разработки ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" блоки коррекции на основе плазменных двигателей холловского типа нового поколения, которые были разработаны, испытаны и изготовлены специалистами ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша».

Созданием плазменных двигателей руководил профессор Олег Анатольевич Горшков во время его работы в ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», являясь руководителем подразделения-разработчика и главным конструктором изделия (в течение 9,5 лет с момента начала проекта и до изготовления летных комплектов двигателей, что совпало с его переходом на постоянную работу в МФТИ).

Поздравляем коллектив разработчиков с успешным завершением многолетней ОКР —началом работы новых плазменных двигателей в космосе. Желаем дальнейших успехов в создании перспективных образцов космической техники.Плазменные двигатели холловского типа относятся к классу электромагнитных двигателей с внешним магнитным полем, в которых замкнутый дрейф электронов играет ключевую роль. В основе действия холловского двигателя лежит создание сильного электрического поля в плазме. Впервые идея о формировании заметного перепада потенциала в плазме была высказана советским физиком А.В. Жариновым в ходе исследований распределения потенциала по радиусу в цилиндрической магнитной ловушке с магнитными «пробками» при магнетронном способе создания плазмы, содержащей быстрые ионы. Позднее на базе этой идеи были разработаны две схемы холловских двигателей — двигатель с анодным слоем (предложен А.В. Жариновым) и стационарный плазменный двигатель (предложен А.И. Морозовым).

Принято считать, что размер зоны ускорения в осевом направлении в стационарном плазменном двигателе больше, чем в двигателе с анодным слоем. Тем не менее, эти двигатели близки по принципу действия и достигаемым параметрам. С более подробным описанием результатов современных исследований проблем создания холловских двигателей можно ознакомиться в монографии «Холловские и ионные плазменные двигатели для космических аппаратов» (О.А. Горшков, В.А, Муравлёв, А.А. Шагайда, под ред. академика РАН А.С. Коротеева. М.: Машиностроение, 2008).

Россия занимала и занимает лидирующие позиции в области разработки холловских двигателей. В нашей стране накоплен уникальный опыт их практического применения (1971 год — первые летные испытания; 1982 год — начало штатного использования в космосе). Основная область использования таких двигателей — поддержание орбиты геостационарных спутников связи в направлениях «север-юг» и «запад-восток».

С 2004 года российские холловские двигатели начали применяться на борту зарубежных космических аппаратов ведущих фирм США и Европы. В настоящее время 3 из 5 мировых лидеров по производству спутников (EADS Astrium (EU), Thales Alenia Space (EU) и Space Systems/Loral (USA)) используют холловские двигатели, сделанные в России.Таким образом, плазменные двигатели холловского типа — пример советской/российской технологии мирового уровня, активно использующейся не только в России, но и за рубежом.


  • 0
    Vikont Vikont
    28.10.1412:20:49

    В нете гуляет инфа что типа Россия планирует в будущем использовать плазменную энергию, а США гелевую. Ну это типа альтернатива нефти. Правда?

    • 37
      igorborisov Борисов igorborisov Борисов
      28.10.1412:27:55

      Совершенно непонятно, что такое «плазменная энергия», но можно предположить, что имеется в виду термояд, он с плазмой плотно связан. Еще более непонятно, что такое «гелевая энергия» и даже никаких предположений нет. Хотя вру, есть одно. Если «гелевая» — это неверно написанное «гелиевая», то, возможно, имеется в виду гелий-3, который очень хорошо подходит для опять же термоядерных реакций.

      Исходя из предположений, резюмирую: Россия будет использовать термоядерную энергию, а США — термоядерную. Как-то так.    

      Отредактировано: igorborisov~12:28 28.10.14
      • 0
        Нет аватара Starik
        28.10.1422:29:48

        Прекрасный ответ, но сарказма многовато!

      • 1
        Нет аватара achbri
        28.10.1422:45:43

        в статье нет ничего про термояд )))

        судя по современным темпам развития термояда топить гелием три будут когда по крайней мере одной из этих стран не станет)))

        до определенной орбиты грузовым мостом из графена, а там ядерным буксиром на заданную орбиту ))) но мы это так сказать точно не застанем ))

        • 0
          Milonov Grigory Milonov Grigory
          29.10.1415:31:32

          Я скорее поверю в термоядерный двигатель в форм-факторе ракеты-носителя, чем в мост (??? — может лифт?) из графена. Т. е. — может и то и другое будет реализовано, но, все же — бустер с термоядерным двигателем выглядит более реалистичным. Хотя, может я и не прав…

    • 2
      Нет аватара Ясный Сокол
      28.10.1415:30:43

      Данная технология реализована только в космосе для коррекции положения спутника в пространстве по отношению к орбите. Так что альтернатива нефти здесь не канает.

      • 0
        Нет аватара achbri
        28.10.1422:34:46

        то есть солабая тяга пока…

    • 4
      Zveruga Zveruga
      29.10.1408:13:55

      Я попробовал прочитать ваш текст между строк и в голову пришло следующее: американцы делают термоядерный двигатель для полёта к Марсу, а русские делают космический ядерный ректор и электрореактивные двигатели питающиеся от него. Может об этом идёт речь в интернете? В термоядерном двигателе используется гелий, а в электрореактивных двигателях плазма.

      • 0
        ad513 ad513
        20.11.1411:10:25

        А где лежит инфа о том что янкесы делают термоядерный ракетный двигатель?

        ЯРД с твердой активной зоной они занимались (проекта NERVA кажется)

        ЯРД с газофазной активной зоной занимались у нас (Ивлев в НИИТП, сейчас Центр Келдыша),

        а вот термоядерный… ведь насколько известно, с управляемой термоядерной реакцией пока не очень, а то бы уже электростанции строили.

        • 0
          Zveruga Zveruga
          20.11.1411:42:51

          А вы поищите в интернете. НАСА занимается этим.

          • 0
            ad513 ad513
            20.11.1412:00:50

            Зачем искать, если я после института этой тематикой занимался, пока она была не закрыта?

            А Вы сторонник D-принципа или Нуль-Т?

            • 0
              Zveruga Zveruga
              20.11.1412:35:34

              www.atomic-energy.ru/news/2014/04/28/48538

              А Вы сторонник D-принципа или Нуль-Т?

              Допустим, я понимаю, что такое второе, но что такое первое?

              • 0
                ad513 ad513
                20.11.1413:12:45

                Какие системы представляются вам более обещающими — гравигенные или гравизащитные…

                — «Я признаю только Д-принцип…»   

                Отредактировано: ad513~13:13 20.11.14
                • 0
                  Zveruga Zveruga
                  21.11.1406:05:53

                  ГИПЕРПЕРЕХОДЫ ПЛАЗМЫ, ДЕРИТРИНИТАЦИЯ, СИГМА-ДЕРИТРИНИТАЦИЯ, ЭПСИЛОН-ДЕРИТРИНИТАЦИЯ, ВИБРАЦИОННЫЕ ПОЛЯ, Д-КОСМОЛЕТЫ, РИМАНОВО ПРОСТРАНСТВО, ЛЕГЕННЫЕ УСКОРЕНИЯ — термины, относящиеся к физике гиперпереходов; в тексте использованы как элементы разговора людей, не имеющих образования в этой области; на самом деле, например, легенные ускорения (от англ. leakage — рассеяние) — поперечные ускорения при «прокалывании», уменьшающие энерготраты на переход, действительно являющиеся следствием вибраций (в тексте — вибрационных полей) и — увы — причиной рассеяния точки выхода; «Таймыру» еще повезло — могло забросить так, что и повести бы не было… (иначе см. Энциклопедию):

                  «- Они мне прямо сказали: «Ваш «Таймыр» подошел вплотную к световому барьеру с легенным ускорением и СИГМА-ДЕРИТРИНИТИРОВАЛ пространственно-временной континуум». Они сказали, что нам не следовало прибегать к легенным ускорениям. /…/ - ДЕРИТРИНИТАЦИЯ. Я запомнил с третьего раза. Одним словом, насколько я понял, всякое тело у светового барьера при определенных условиях чрезвычайно сильно искажает форму мировых линий и как бы прокалывает РИМАНОВО ПРОСТРАНСТВО. Ну… это приблизительно то, что предсказывал в наше время Быков-младший. («Ага», — сказал Кондратьев.) Это прокалывание они называют деритринитацией. У них все корабли дальнего действия работают только на этом принципе. Д-КОСМОЛЕТЫ. («Ага», — снова сказал Кондратьев.) При деритринитации особенно опасны эти самые ЛЕГЕННЫЕ УСКОРЕНИЯ. Откуда они берутся и в чем их суть — я совершенно не понял. Какие-то локальные ВИБРАЦИОННЫЕ ПОЛЯ, ГИПЕРПЕРЕХОДЫ ПЛАЗМЫ и так далее. Факт тот, что при легенных помехах неизбежны чрезвычайно сильные искажения масштабов времени. Вот это и случилось с нашим «Таймыром». — ПДВВ.

                  «ЭПСИЛОН-ДЕРИТРИНИТАЦИЯ закончилась, и «корабль» перешел в состояние подпространства. С точки зрения земного наблюдателя он был сейчас «размазан» на протяжении всех полутораста парсеков от солнца до ЕН 7031». — ПКБ.

                  Стругацкие: комментарий для генерации NEXT (Словарь Стругацких)

  • 5
    SergeySeverny SergeySeverny
    28.10.1412:38:55

    новость замечательная, огромный плюс +

    может кто просветит какая тяга у него в пустоте? (в кГ или Н)

  • 0
    shigorin shigorin
    28.10.1413:36:56

    Вообще не слышал, что тоже по-своему радует ;-)

    --

    Michael Shigorin

  • 6
    Григорий Басс Григорий Басс
    28.10.1414:29:02

    помню читал «смерть или слава» — ну супер-пупер космических кораблей пока нет, но куча гаджетов уже пожалуй обогнала описанные , «лабиринт отражений» и «фальшивые зеркала» — диптауна и глубины нет, но компы и прочие гаджеты ушли далеко вперед описанного, список можно продолжать, на днях читал про биопринтер www.sdelanounas.ru/blogs/54224/ и вспоминал «пятый элемент» , теперь вот плазменные двигатели — фантастика, фантастика, какая уж там фантастика, когда реальность буквально наступает ей на пятки    

    • 6
      Нет аватара kerosene
      28.10.1415:10:41

      Плазменные двигатели ставили на спутники еще в СССР.

      Российские космические аппараты уже давно оснащают ионными силовыми установками. Их выпускают в Калининграде. Однако в нынешнем виде такие двигатели развивают очень слабую тягу — всего несколько граммов. Поэтому их применяют либо для корректировки спутниковых орбит, либо для медленного, но длительного ускорения аппаратов непосредственно в космическом пространстве. В Лаборатории же Массачусетского технологического института, Олег Батищев создал инновационный ионный двигатель. Его назвали «мини-геликонный плазменный толкатель». Подробно о своей разработке рассказал сам ученый-изобретатель: — Олег, чем Ваш двигатель отличается от предшественников? — Начнем с того, что он будет гораздо дешевле в эксплуатации. Нынешние электрореактивные двигатели в качестве рабочего тела используют ксенон, а это очень дорогой газ. Наш мотор прекрасно действует на азоте или аргоне, которые практически ничего не стоят. Баллон со сжатым азотом обходится где-то в 7−9 долларов, а маленькая бутылочка ксенона тянет на тысячу. Кроме того, этот двигатель конструктивно прост и рассчитан на куда более продолжительную работу в космическом пространстве, чем предшественники. Наконец, его тяговый ресурс можно многократно наращивать без особого увеличения размеров. Расчеты показывают, что при мощности порядка тысячи киловатт диаметр двигателя составит около 30 сантиметров. Обычный плазменный мотор в таком случае был бы раз в десять больше. — А как он устроен и действует? — Газ поступает в кварцевую цилиндрическую камеру. На нее навита металлическая обмотка, создающая внутри камеры сильное магнитное поле. Рядом расположена антенна специальной конструкции, которая служит источником коротковолнового радиоизлучения. Оно создает в газе электрический пробой, который приводит к рождению ионно-электронной плазмы. Внешнее магнитное поле рассчитано таким образом, что оно сильно разгоняет плазменные потоки и направляет их к выходу из камеры. Благодаря этому и возникает реактивная тяга. Этой тягой можно управлять, меняя темпы подачи газа и поступления электромагнитной энергии. Скорость вылетающих ионов очень высока, она раз в 10 раз больше скорости выхода рабочего тела из ракетных двигателей на химическом топливе. Поэтому наш двигатель, как и другие плазменные моторы, очень экономно расходует запасы газа. — В каких космических полетах можно использовать такие моторы? — В принципе, в любых. Но мы ориентируемся на его применение для корректировки спутниковых орбит и разгона в космосе лунных кораблей следующих поколений. Однако пока это дело будущего. Сейчас нам предстоит исследовать работу двигателя на разных режимах и лучше понять физические процессы, которые имеют место внутри камеры с плазмой.

      Опять наш гений и опять в США. Тенденция?

      • 1
        Zveruga Zveruga
        29.10.1407:28:41

        Речь в статье идёт о VASIMIR. И ни чего нового он, автор VASIMIR, не придумал.

        • 0
          Нет аватара kerosene
          29.10.1419:01:42

          Нет, речь идет не про VASIMIR.

          • 1
            Zveruga Zveruga
            30.10.1402:57:05

            В конце 90-х Батищев работал доцентом в Институте прикладной математики им. Келдыша и разрабатывал математический аппарат для программы по моделированию поведения плазмы в проекте ITER. Заказчиком программы выступал Курчатовский институт. Законы взаимодействия плазмы с магнитными полями он получил от своего учителя. До 1999 года в проекте ITER участвовали американцы, которые познакомились с Батищевым и предложили ему переехать работать к ним.

            Примерно в это время в США американский астронавт Чанг-Диас разрабатывал новый ЭРД VASIMIR. Который имел три ступени для разогрева, ускорения и вывода плазмы. Одна из ступеней этого двигателя была геликонным источником плазмы. Вот именно эту ступень и предложили разработать Батищеву в США. Он применил свой математический аппарат для разработки конфигурации магнитных полей в геликонном источнике плазмы и обнаружил, что полученные результаты позволяют избавиться от лишних ступеней в VASIMIR. Т. е. фактически Батищев модернизировал VASIMIR.

            Знания которыми обладает Батищев для управления плазмой в магнитных полях получены им в России. Россия использует эти знания для участия во множестве международных проектов, например ускорительное кольцо для БАК построено с помощью разработанных в России сверхмагнитов. Магниты удерживающие плазму в ITER тоже разработаны нашими учеными. Фактически Батищев применил эти знания для совершенствования американского ЭРД.

            В России с применением этих знаний разрабатывается свой магнитоплазмодинамический двигатель, о котором пока очень мало информации.

            Батищев укорял наших учёных за то, что они имея эти знания не применяют их для создания очень нужных для человечества космических двигателей, но о таких проектах в 90-ые не могло быть и речи.

             http://www.popmech.ru/tec...vigatel-batishcheva/#full 

            Отредактировано: Zveruga~03:05 30.10.14
    • 2
      Юрген Юрген
      28.10.1415:50:20

      помню читал «смерть или слава»

      Про комиссара Каина чтоли? Ну вселенная Вархаммера довольно своеобразная — там обычный прибор ночного видения колдунством считается.

      • 6
        NovaM3 NovaM3
        28.10.1417:22:27

        Про Каинавообще романы интересные, местами смешные, «Ледяные пещеры» и «За Императора» я пару раз перечитывал. Что касается в целом этой серии книг, то конечно это ненаучная фантастика однозначно.

        Наши скоро сделают прорыв, выведя на орбиту в 2017 г. ядерный буксир. Это будет просто прыжок в новое время в космических перемещениях. Электро-реактивные двигатели конечно не одни мы производим, но реактор для космоса больше никто видимо толком не разрабатывает.

      • 0
        Григорий Басс Григорий Басс
        29.10.1410:47:56

        не, «смерть или слава» автор Владимир Васильев

  • 2
    Нет аватара Метростроитель
    28.10.1415:32:37

    Я так понимаю такие штуки будут прикручены к мега ваттному реактору и получиться орбитальный буксир.

    • 0
      Zveruga Zveruga
      29.10.1407:30:36

      Ещё не известно, какой конкретно электрореактивный двигатель прикрутят.

    • 0
      ad513 ad513
      20.11.1411:12:30

      Не совсем такие, но мысль верная.

  • 1
    Нет аватара biggreenbob
    29.10.1406:16:35

    отличная новость,

    только вот в топе яндекс новостей этой новости НЕТ — жаль!!!

    такую новость надо раскручивать для имиджа страны, тем более на фоне неудачного пуска ракеты антарес!!!

    Отредактировано: biggreenbob~06:16 29.10.14
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт, или вы можете воспользоваться вашим аккаунтом в LiveJournal, или в других социальных сетях: OpenId OpenID Вконтакте Twitter Yandex facebook Google Mail.ru