Електротермічний ракетний двигун тип електричного ракетного двигуна характеризується тим що спочатку електрична енергія

Електротермічний ракетний двигун — тип електричного ракетного двигуна, характеризується тим, що спочатку електрична енергія використовується для нагрівання робочого тіла (газу). Потім термічна енергія струменя перетворюється на кінетичну енергію струменя в соплі. Зазвичай це сопло Лаваля, що дозволяє прискорити газ до надзвукових швидкостей. Перша в світі діюча модель даного двигуна була отримана 1929 року газодинамічною лабораторією Ленінградського фізико-технічного інституту під керівництвом Глушка В. П.

Короткі технічні характеристики

Двигуни поділяються за типом нагрівання газу. Найпростіший — електронагрівний. У ньому газ нагрівається завдяки теплообміну з нагрівальним елементом. Нагрівальний елемент робиться з електропровідного матеріалу, що витримує високі термічні навантаження (графіт, сплави вольфраму, молібдену, ренію). В електродуговому електричному двигуні газ нагрівається в електричній дузі постійного або змінного струму.

Оскільки газ не можна нагріти вище від температури нагрівача, найбільшу швидкість витікання можна одержати за тієї ж температури з газом малої молекулярної маси (водень, гелій). На практиці використання водню утруднене через складність його зберігання. Іноді використовується аміак або гідразин, які зберігаються в рідкому вигляді. Також можливе використання азоту та інших хімічно інертних газів.

Найбільша швидкість витікання в таких двигунах залежить від середньої молекулярної маси газів, що витікають, температури і показника адіабати:

w={\sqrt {{\frac {2k}{k-1}}{\frac {\ R_{u}T}{M}}}}

де $w$ — швидкість витікання, $k$ — показник адіабати, $R_{u}$ — універсальна газова стала, $T$ — температура, $M$ — молекулярна маса. Звідси видно, що для досягнення найбільшої швидкості потрібно використовувати газ з найменшою молекулярною масою (наприклад, водень) і нагрівати його до високої температури. електричній дузі газ можна нагріти до 15 000 К.

Використання

Нині електротермічні двигуни серії Aerojet MR-510 використовуються на супутниках Lockheed Martin A2100 з застосуванням гідразину як рушія, забезпечуючи понад 585 с середнього питомого імпульсу за потужності 2 кВт.

Примітки

Арбузов И. А., Рахманин В. Ф., Судаков В. С., Чванов В. К. Творческий путь академика В. П. Глушко (к 110 й годовщине со дня рождения) // : журнал. — 2018. — № 3 (117) (май-июнь). — С. 34.
. Nasdaq. Архів оригіналу за 12 липня 2015. Процитовано 13 серпня 2015.
30 Years of Electric Propulsion Flight Experience at Aerojet Rocketdyne. 33rd International Electric Propulsion Conference. с. 3.

Посилання

[1] Арбузов И. А., Рахманин В. Ф., Судаков В. С., Чванов В. К. Творческий путь академика В. П. Глушко (к 110 й годовщине со дня рождения) // : журнал. — 2018. — № 3 (117) (май-июнь). — С. 34.

[2] . Nasdaq. Архів оригіналу за 12 липня 2015. Процитовано 13 серпня 2015.

[3] 30 Years of Electric Propulsion Flight Experience at Aerojet Rocketdyne. 33rd International Electric Propulsion Conference. с. 3.