Стационарный плазменный двигатель

Стационарный плазменный двигатель (СПД) — плазменный двигатель, разработанный в опытном конструкторском бюро «Факел» при научном сопровождении ИАЭ им. И.В.Курчатова, МАИ и НИИ ПМЭ. По сути является магнетроном, широко применяемым в промышленности.

Стационарные плазменные двигатели

История

Идея создания СПД была предложена А. И. Морозовым в начале 60-х годов XX века. В 1968 году академиком А. П. Александровым и главным конструктором А. Г. Иосифьяном было принято историческое решение о создании корректирующей двигательной установки (КДУ) с СПД. Разработка первой КДУ и её интеграция в КА «Метеор» была выполнена в тесном содружестве групп учёных и специалистов Института атомной энергии им. И. В. Курчатова (Г. Тилинин), ОКБ «Факел» (К. Козубский), ОКБ «Заря» (Л. Новосёлов) и ВНИИЭМ (Ю. Рылов). В декабре 1971 г. двигательная установка с СПД — КДУ «Эол» успешно стартовала в космос в составе КА «Метеор». В феврале-июне 1972 г. были проведены первые включения и испытания, продемонстрировавшие работоспособность СПД в космосе и совместимость с КА на околоземных орбитах. Высота орбиты была поднята на 17 км.

В 1974 году было произведено успешное испытание плазменного двигателя «Эол». В начале 1980-х Калининградское ОКБ «Факел» начинает серийно производить двигатели СПД-50, СПД-60, СПД-70[1]. В 1982 году был запущен первый спутник с СПД-70, «Гейзер №1», в 1994-м новой моделью СПД-100 оснастили спутник связи «Галс-1».

С 1995 года СПД используется в системах коррекции серии связных геостационарных КА типа «Галс», «Экспресс», «Экспресс-А», Экспресс-АМ, Sesat разработки НПО прикладной механики, а с 2003 года — в составе зарубежных геостационарных спутников типа Inmarsat, Intelsat-X, IPSTAR-II, Telstar-8 для решения задач приведения в «рабочую точку», стабилизации положения в этой точке, изменения «рабочей точки» в случае необходимости и увода с неё по окончании эксплуатации.

К январю 2012 года на запущенных в космос аппаратах было установлено в общей сложности 352 двигателя СПД[2].

Технические характеристики

Спецификой этого двигателя, как и других электроракетных двигателей, является значительно большая скорость истечения рабочего тела по сравнению с использовавшимися ранее химическими двигателями, позволяющая значительно уменьшить запасы рабочего тела, необходимые для решения названных выше задач. Его применение в составе геостационарных КА позволяет увеличить долю массы целевой аппаратуры и срок их активного существования до 12-15 лет. За счёт этого значительно повышается эффективность КА.

ОКБ «Факел» производит различные двигатели, отличающиеся тягой, массогабаритными характеристиками, потребляемой мощностью для различных КА[3].

Модель Назначение Тяга, мН Мощность, кВт Удельный импульс, с Тяговый КПД, % Ресурс, ч Масса, кг Примеры КА[2]
СПД-290 маршевые и транспортные задачи тяжёлых КА с высокой энерговооружённостью до 1500 5—30 до 3300 до 65 27000 23 в составе Ядерной электродвигательной установки мегаваттного класса[4][5][6]
СПД-230 разгонные блоки довыведение КА с высокоэллиптической стартовой на геостационарную орбиту до 785 до 15 до 2700 до 60 — 25
СПД-200 довыведение КА с высокоэллиптической стартовой орбиты на геостационарную в составе разгонного блока на основе ЭРДУ мощностью 10…15 кВт 500 15 2500 до 60 18000 15
СПД-140 межорбитальная транспортировка, коррекции орбиты тяжёлых геостационарных КА 300 7 2000 > 55 10000 7,5 Eutelsat 172B[7]
СПД-25[8] коррекция орбиты, манёвры, ориентация, стабилизация малоразмерных КА (массой ~100 кг) 7 0,1 800 20 1500 0,3
СПД-50 ЭРДУ малых космических аппаратов 14[8] 0,22 860 26 ≥2500 1,23 Метеор 1-27, Космос-1066, Канопус-В
СПД-60[9] ЭРДУ малых космических аппаратов 30 0,5 1300 37 2500 1,2 некоторые КА из серии Метеор
СПД-70 ЭРДУ средних космических аппаратов 40 0,66 1470 43 3100 2 Экспресс-МД1,
КазСат-2, …
СПД-100В ЭРДУ различных космических аппаратов 83 1,35 1600 45 >9000 3,5 Экспресс-АМ44,
АМОС-5, …
PPS-1350-G воспроизведённая в Европе компанией Snecma Moteurs технология СПД-100 в рамках соглашения между ОКБ «ФАКЕЛ» и Snecma Moteurs 84 1,5 1668 46 7000 3,5 SMART-1

См. также

Примечания
  1. О компании — АО ОКБ "Факел"
  2. Хроника запусков космических аппаратов с оборудованием ОКБ «Факел» (недоступная ссылка). ОКБ «Факел». Дата обращения: 6 декабря 2012. Архивировано 9 мая 2013 года.
  3. Стационарно-плазменные двигатели (недоступная ссылка). ОКБ «Факел». Дата обращения: 1 ноября 2017. Архивировано 31 октября 2017 года.
  4. Ионные, ядерные и плазменные двигатели для России и США
  5. СОЗДАНИЕ СТАЦИОНАРНОГО ПЛАЗМЕННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ
  6. Изготовление плазменных двигателей в России — Рамблер/новости
  7. Новости. ОКБ «ФАКЕЛ». НОВЫЙ РЕКОРД ДОВЫВЕДЕНИЯ КА EUTELSAT ДВИГАТЕЛЯМИ SPT-140. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 1 ноября 2017.
  8. Продукция (недоступная ссылка). www.fakel-russia.com. Дата обращения: 1 ноября 2017. Архивировано 7 ноября 2017 года.
  9. СПД-60 (недоступная ссылка). ОКБ «Факел». Дата обращения: 27 мая 2014. Архивировано 27 мая 2014 года.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.