Исследования мощности высокочастотных потерь в тороидальном резонаторе прототипа высокочастотного ионного двигателя
https://doi.org/10.25206/2588-0373-2025-9-3-92-100
EDN: TUYNLK
Аннотация
Авторы представляют прототип ускорительного микродвигателя для малого космического аппарата с максимальным энергопотреблением 5 Вт. Показана конструкция и описаны основные конструктивные элементы. Более того, в работе представлены вакуумные калориметрические исследования мощности высокочастотных потерь в объёме тороидального резонатора при различных рабочих телах: воздух, гелий, углекислый газ, азот, аргон и пары воды. Благодаря совместному с калориметрическими исследованиями замеру основных частот автогенератора были получены электрические ёмкости колебательного контура. При энергопотреблении прототипа 4–4,8 Вт расчётные величины ускоряющих переменных напряжений составили 199,65–287,9 В для различных газов. Расчётные мощности высокочастотных потерь составили 0,088–0,183 Вт, что составляет не более 4 % от общей потребляемой мощности.
Об авторах
И. С. Вавилов
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ВАВИЛОВ Игорь Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Авиа- и ракетостроение»
644050, г. Омск, пр. Мира, 11
AuthorID (РИНЦ): 518332
AuthorID (SCOPUS): 56610211900
ResearcherID: B-2634-2014
К. И. Жариков
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ЖАРИКОВ Константин Игоревич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Авиа- и ракетостроение»
644050, г. Омск, пр. Мира, 11
AuthorID (SCOPUS): 57192074889
ResearcherID: E-9087-2014
П. С. Ячменев
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ЯЧМЕНЕВ Павел Сергеевич, ассистент, аспирант кафедры «Авиа- и ракетостроение»
644050, г. Омск, пр. Мира, 11
AuthorID (SCOPUS): 57193405041
ResearcherID: P-5381-2016
И. А. Кузьменко
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
КУЗЬМЕНКО Ирина Анатольевна, старший преподаватель кафедры «Авиа- и ракетостроение»
644050, г. Омск, пр. Мира, 11
AuthorID (SCOPUS): 686832
И. В. Володьков
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ВОЛОДЬКОВ Илья Владиславович, магистрант группы РКм-231 кафедры «Авиа- и ракетостроение»
644050, г. Омск, пр. Мира, 11
Список литературы
1. Вавилов И. С., Ячменев П. С., Федянин В. В. [и др.]. Экспериментальные исследования прототипа ионного двигателя времяпролетным методом // Динамика систем, механизмов и машин. 2023. Т. 11, № 2. С. 30–36. DOI: 10.25206/2310-9793-2023-11-2-30-36. EDN: KFJUEQ.
2. Jarrige J., Elias P. Q., Packan D. [et al.]. Characterization of a coaxial ECR plasma thruster. 44th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference. 2013. P. 1–9. DOI: 10.2514/6.2013-2628.
3. Vialis T., Jarrige J., Aanesland A. [et al.]. Direct thrust measurement of an electron cyclotron resonance plasma thruster. Journal of Propulsion and Power. 2018. Vol. 34, no. 5. P. 1–11. DOI: 10.2514/1.B37036.
4. Charles C. Plasmas for spacecraft propulsion. Journal of Physics D: Applied Physics. 2009. Vol. 42, no. 16. P. 163001. DOI: 10.1088/0022-3727/42/16/163001.
5. Squire J., Olsen C., Cassady L. [et al.]. Improved efficiency and throttling range of the VX-200 magnetoplasma thruster. Journal of Propulsion and Power. 2014. Vol. 30. P. 123–132. DOI: 10.2514/1.B34801.
6. Squire J., Carter M., Diaz F. [et al.]. VASIMR® spaceflight engine system mass study and scaling with power. The 33st International Electric Propulsion Conference. USA, 2013.
7. Chen F. F. Physics of helicon discharges. Physics of Plasmas — PHYS PLASMAS. 1996. Vol. 3, no. 5. P. 1783–1793. DOI: 10.1063/1.871697.
8. Geller R. Electron cyclotron resonance ion sources and ECR plasmas. Routledge, 1996. 434 p. ISBN 9780203758663. DOI: 10.1201/9780203758663.
9. Вавилов И. С., Ячменев П. С., Федянин В. В. [и др.]. Определение мощности СВЧ/ВЧ-потерь в тороидальном ре зонаторе ускорительного ионного двигателя по его спектру частот // Динамика систем, механизмов и машин. 2023. Т. 11, № 2. С. 21–29. DOI: 10.25206/2310-9793-2023-11-2-21-29. EDN: PTANKK.
10. Орлов С. И. Расчёт и конструирование коаксиальных резонаторов. Москва: Советское радио, 1970. 256 с.
Рецензия
Для цитирования:
Вавилов И.С., Жариков К.И., Ячменев П.С., Кузьменко И.А., Володьков И.В. Исследования мощности высокочастотных потерь в тороидальном резонаторе прототипа высокочастотного ионного двигателя. Омский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение". 2025;9(3):92-100. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2025-9-3-92-100. EDN: TUYNLK
For citation:
Vavilov I.S., Zharikov K.I., Yachmenev P.S., Kuzmenko I.A., Volod’kov I.V. Studies of the power of high-frequency losses in the toroidal resonator of a prototype of the high-frequency ion thruster. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2025;9(3):92-100. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/2588-0373-2025-9-3-92-100. EDN: TUYNLK
Просмотров:
13
JATS XML
Послать статью по эл. почте 