Математическая модель импульсного плазменного двигателя с предионизацией геликонным разрядом

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов


Авторы

Кузенов В. В.*, Рыжков С. В.**, Фролко П. А.***, Шумаев В. В.****

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: kuzenov@ipmnet.ru
**e-mail: svryzhkov@gmail.com
***e-mail: sstifler@ya.ru
****e-mail: shumaev@student.bmstu.ru

Аннотация

В рамках математической модели импульсного плазменного двигателя и системы предионизации рабочего газа на основе разряда геликонного типа, выполнен расчет основных электрофизических характеристик импульсного коаксиального магнитоплазменного ускорителя. В дополнение к известным работам произведен учет ударной волны перед сгустком плазмы и его переменность массы, предложено использовать индуктор для формирования и ускорения компактного плазмоида.

Ключевые слова

геликонный разряд, математическая модель, неоднородные электрические и магнитные поля, коаксиальный импульсный магнитоплазменный ускоритель

Библиографический список

  1. Петров А.К. Характеристики модели высокочастотного ионного двигателя с ускорением ионов скачком потенциала двойного слоя // Электронный журнал «Труды МАИ». 2014. № 74. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=49282 (дата публикации 25.04.14).

  2. Цаглов А.И., Лоян А.В., Кошелев Н.Н., Рыбалов О.П. Результаты испытаний безэлектродного электрореактивного двигателя малой мощности с ВЧ ионизацией РТ // Авиационно-космическая техника и технология. 2012. № 8. С.212-217.

  3. Shinohara S., Tanikawa T., Hada T. et al. High-density helicon plasma sources: basics and application to electrodeless electric propulsion. Fusion Science and Technology. 2013. Vol. 63 (1T). P. 164-167.

  4. Chen F.F. Ion ejection from a permanent-magnet mini-helicon thruster. Physics of Plasmas. 2014. Vol. 21. P. 093511.

  5. Shabshelowitz A., Gallimore A.D., Peterson P.Y. Performance of a helicon Hall thruster operating with Xenon, Argon, and Nitrogen. Journal of Propulsion and Power. 2014. Vol. 30. P. 664-671.

  6. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. Numerical modeling of magnetized plasma compressed by the laser beams and plasma jets. Problems of Atomic Science and Technology. 2013. № 1 (83). P. 12-14.

  7. Рыжков С.В. Современное состояние, проблемы и перспективы термоядерных установок на основе магнитно-инерционного удержания горячей плазмы // Известия РАН. Серия Физическая. 2014. Т. 78, № 5. C. 647-653.

  8. Кузенов В.В., Лебо И.Г., Лебо А.И., Рыжков С.В. Физико-математические модели и методы расчета воздействия мощных лазерных и плазменных импульсов на конденсированные и газовые среды. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015.-327с.

  9. Сивков А.А., Исаев Ю.Н., Васильева О.В., Купцов А.М. Математическое моделирование коаксиального магнитоплазменного ускорителя // Известия Томского политехнического университета. 2010. Т. 317. № 4. URL: http://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2010/v317/i4/16.pdf (дата обращения 10.04.15).

  10. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. — М.: Наука, 1992. — 661 c.

  11. Колесников П.М. Ускорение плазменного сгустка в коаксиальном ускорителе с эродирующими электродами // Журнал технической физики. 1966. Т. 36. вып.1. С. 80-84.

  12. Жуков Б.Г., Резников Б.И., Куракин Р.О., Розов С.И. Влияние плотности газа на движение свободного плазменного поршня в канале рельсотрона // Журнал технической физики. 2007. Т. 77. вып.7. С. 43-49.

  13. Дьяков Б.Б., Резников Б.И. Абляция электродов при электродинамическом ускорении // Журнал технической физики. 1989. Т. 59. вып. 6. С. 148-150.

  14. Морозов А.И. Введение в плазмодинамику. — М.: Физматлит, 2006. — 576 с.

  15. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. — Л.: Энергоатомиздат, 1986. — 488 с.

  16. Кузенов В.В. Разработка оценочной физико-математической модели ВЧ-разряда геликонного типа // Электронный журнал «Физико-химическая кинетика в газовой динамике». 2014, T. 15, вып. 6, URL: http://chemphys.edu.ru/media/files/11-30-002-.pdf (дата обращения 01.04.15).

  17. Кузенов В.В., Рыжков С.В. Отдельные элементы физико-математической модели геликонного разряда // Прикладная физика. 2015. № 2. С. 37-44.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход