इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन. भविष्य के इलेक्ट्रिक जेट इंजन

इसी समय, दो संकेतक प्रतिष्ठित हैं जो उपभोक्ता को सेवा देते समय पूर्ण बिजली की लागत को दर्शाते हैं। इन संकेतकों को सक्रिय और प्रतिक्रियाशील ऊर्जा कहा जाता है। सकल शक्ति इन दो आंकड़ों का योग है। हम इस लेख में बात करने का प्रयास करेंगे कि सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली क्या है और अर्जित भुगतान की राशि की जांच कैसे करें।

पूरी ताकत

स्थापित प्रथा के अनुसार, उपभोक्ता उपयोगी क्षमता के लिए भुगतान नहीं करते हैं, जो सीधे अर्थव्यवस्था में उपयोग की जाती है, बल्कि पूरी क्षमता के लिए भुगतान करते हैं, जो आपूर्तिकर्ता उद्यम द्वारा जारी की जाती है। ये संकेतक माप की इकाइयों द्वारा भिन्न होते हैं - कुल शक्ति वोल्ट-एम्पीयर (वीए) में मापी जाती है, और उपयोगी शक्ति किलोवाट में मापी जाती है। सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली का उपयोग सभी मुख्य-संचालित विद्युत उपकरणों द्वारा किया जाता है।

सक्रिय बिजली

कुल शक्ति का सक्रिय घटक उपयोगी कार्य करता है और उस प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है जिसकी उपभोक्ता को आवश्यकता होती है। कुछ घरेलू और औद्योगिक विद्युत उपकरणों के लिए, गणना में सक्रिय और स्पष्ट शक्ति समान हैं। ऐसे उपकरणों में बिजली के स्टोव, तापदीप्त लैंप, बिजली की भट्टियां, हीटर, इस्त्री इत्यादि शामिल हैं।

यदि पासपोर्ट में 1 किलोवाट की सक्रिय शक्ति इंगित की गई है, तो ऐसे उपकरण की कुल शक्ति 1 केवीए होगी।

प्रतिक्रियाशील बिजली की अवधारणा

यह उन सर्किटों में अंतर्निहित है जिनमें प्रतिक्रियाशील तत्व होते हैं। प्रतिक्रियाशील बिजली कुल बिजली इनपुट का वह हिस्सा है जिसका उपयोग उपयोगी कार्यों के लिए नहीं किया जाता है।

डीसी विद्युत सर्किट में, प्रतिक्रियाशील शक्ति की अवधारणा अनुपस्थित है। सर्किट में, प्रतिक्रियाशील घटक तभी होता है जब कोई आगमनात्मक या कैपेसिटिव लोड होता है। इस मामले में, धारा के चरण और वोल्टेज के चरण के बीच एक बेमेल है। वोल्टेज और करंट के बीच इस चरण बदलाव को प्रतीक "φ" द्वारा दर्शाया जाता है।

सर्किट में एक आगमनात्मक भार के साथ, एक चरण अंतराल देखा जाता है, एक कैपेसिटिव लोड के साथ, यह इसके आगे होता है। इसलिए, पूरी शक्ति का केवल एक हिस्सा ही उपभोक्ता तक पहुंचता है, और मुख्य नुकसान ऑपरेशन के दौरान उपकरणों और उपकरणों के बेकार हीटिंग के कारण होता है।

विद्युत उपकरणों में इंडक्टिव कॉइल और कैपेसिटर की उपस्थिति के कारण बिजली की हानि होती है। इनकी वजह से सर्किट में कुछ देर के लिए बिजली जमा हो जाती है. संग्रहीत ऊर्जा को फिर सर्किट में वापस भेज दिया जाता है। जिन उपकरणों में बिजली का प्रतिक्रियाशील घटक शामिल होता है उनमें पोर्टेबल बिजली उपकरण, इलेक्ट्रिक मोटर और विभिन्न घरेलू उपकरण शामिल हैं। इस मान की गणना एक विशेष शक्ति कारक को ध्यान में रखकर की जाती है, जिसे कॉस φ कहा जाता है।

प्रतिक्रियाशील बिजली की गणना

पावर फैक्टर 0.5 से 0.9 तक की सीमा में है; इस पैरामीटर का सटीक मान विद्युत उपकरण के पासपोर्ट में पाया जा सकता है। स्पष्ट शक्ति को एक कारक द्वारा विभाजित सक्रिय शक्ति के भागफल के रूप में परिभाषित किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, यदि किसी इलेक्ट्रिक ड्रिल का पासपोर्ट 600 W की शक्ति और 0.6 का मान इंगित करता है, तो डिवाइस द्वारा खपत की गई कुल बिजली 600/06, यानी 1000 VA होगी। डिवाइस की कुल शक्ति की गणना के लिए पासपोर्ट की अनुपस्थिति में, गुणांक 0.7 के बराबर लिया जा सकता है।

चूंकि मौजूदा बिजली आपूर्ति प्रणालियों का एक मुख्य कार्य अंतिम उपभोक्ता तक उपयोगी बिजली पहुंचाना है, प्रतिक्रियाशील बिजली हानि को एक नकारात्मक कारक माना जाता है, और इस संकेतक में वृद्धि समग्र रूप से विद्युत सर्किट की दक्षता पर संदेह पैदा करती है। किसी सर्किट में सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति के संतुलन को इस मज़ेदार चित्र के रूप में देखा जा सकता है:

घाटे को ध्यान में रखते समय गुणांक का मूल्य

पावर फैक्टर का मूल्य जितना अधिक होगा, सक्रिय बिजली का नुकसान उतना ही कम होगा - जिसका अर्थ है कि उपभोग की गई विद्युत ऊर्जा के अंतिम उपभोक्ता की लागत थोड़ी कम होगी। इस गुणांक के मूल्य को बढ़ाने के लिए, विद्युत इंजीनियरिंग में बिजली के गैर-लक्ष्य नुकसान की भरपाई के विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है। क्षतिपूर्ति करने वाले उपकरण अग्रणी वर्तमान जनरेटर हैं जो वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण कोण को सुचारू करते हैं। कैपेसिटर बैंकों का उपयोग कभी-कभी इसी उद्देश्य के लिए किया जाता है। वे कार्यशील सर्किट के समानांतर जुड़े हुए हैं और सिंक्रोनस कम्पेसाटर के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

निजी ग्राहकों के लिए बिजली की लागत की गणना

व्यक्तिगत उपयोग के लिए, सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली को बिलों में अलग नहीं किया जाता है - खपत के संदर्भ में, प्रतिक्रियाशील ऊर्जा का हिस्सा छोटा है। इसलिए, 63 ए तक की बिजली खपत वाले निजी ग्राहक एक बिल का भुगतान करते हैं, जिसमें सभी उपभोग की गई बिजली को सक्रिय माना जाता है। प्रतिक्रियाशील बिजली के लिए सर्किट में अतिरिक्त नुकसान को अलग से आवंटित नहीं किया जाता है और न ही भुगतान किया जाता है।

उद्यमों के लिए प्रतिक्रियाशील बिजली मीटरिंग

एक और चीज़ - उद्यम और संगठन। औद्योगिक परिसरों और औद्योगिक कार्यशालाओं में बड़ी संख्या में विद्युत उपकरण स्थापित हैं, और कुल आने वाली बिजली में प्रतिक्रियाशील ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो बिजली आपूर्ति और इलेक्ट्रिक मोटरों के संचालन के लिए आवश्यक है। उद्यमों और संगठनों को आपूर्ति की जाने वाली सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली को स्पष्ट पृथक्करण और इसके भुगतान के एक अलग तरीके की आवश्यकता है। इस मामले में, मानक अनुबंध बिजली आपूर्तिकर्ता और अंतिम उपभोक्ताओं के बीच संबंधों को विनियमित करने के आधार के रूप में कार्य करता है। इस दस्तावेज़ में स्थापित नियमों के अनुसार, 63 ए से ऊपर बिजली का उपभोग करने वाले संगठनों को एक विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है जो मीटरिंग और भुगतान के लिए प्रतिक्रियाशील ऊर्जा रीडिंग प्रदान करता है।
ग्रिड कंपनी एक प्रतिक्रियाशील बिजली मीटर स्थापित करती है और उसकी रीडिंग के अनुसार चार्ज करती है।

प्रतिक्रियाशील ऊर्जा कारक

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, भुगतान के लिए चालान में सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली अलग-अलग लाइनों में आवंटित की जाती है। यदि प्रतिक्रियाशील और उपभोग की गई बिजली की मात्रा का अनुपात स्थापित मानदंड से अधिक नहीं है, तो प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के लिए भुगतान नहीं लिया जाता है। अनुपात गुणांक विभिन्न प्रकार से लिखा जा सकता है, इसका औसत मान 0.15 है। यदि यह सीमा मान पार हो गया है, तो उपभोक्ता उद्यम को प्रतिपूरक उपकरण स्थापित करने की अनुशंसा की जाती है।

अपार्टमेंट इमारतों में प्रतिक्रियाशील ऊर्जा

बिजली का एक विशिष्ट उपभोक्ता मुख्य फ्यूज वाला एक अपार्टमेंट भवन है जो 63 ए से अधिक बिजली की खपत करता है। यदि ऐसी इमारत में केवल आवासीय परिसर है, तो प्रतिक्रियाशील बिजली के लिए कोई शुल्क नहीं है। इस प्रकार, एक अपार्टमेंट इमारत के निवासी आपूर्तिकर्ता द्वारा घर को आपूर्ति की गई पूरी बिजली के भुगतान को ही शुल्क के रूप में देखते हैं। यही नियम आवास सहकारी समितियों पर भी लागू होता है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति लेखांकन के विशेष मामले

ऐसे मामले हैं जब बहुमंजिला इमारत में वाणिज्यिक संगठन और अपार्टमेंट दोनों होते हैं। ऐसे घरों में बिजली की आपूर्ति अलग-अलग अधिनियमों द्वारा विनियमित होती है। उदाहरण के लिए, प्रयोग करने योग्य क्षेत्र का आकार एक विभाजन के रूप में काम कर सकता है। यदि वाणिज्यिक संगठन किसी अपार्टमेंट भवन में उपयोग करने योग्य क्षेत्र के आधे से कम हिस्से पर कब्जा करते हैं, तो प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के लिए भुगतान नहीं लिया जाता है। यदि सीमा प्रतिशत पार हो गया है, तो प्रतिक्रियाशील बिजली के लिए भुगतान करने की बाध्यता है।

कुछ मामलों में, आवासीय भवनों को प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के लिए भुगतान से छूट नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि किसी इमारत में अपार्टमेंट के लिए लिफ्ट कनेक्शन बिंदु हैं, तो केवल इस उपकरण के लिए प्रतिक्रियाशील बिजली का शुल्क अलग से लिया जाता है। अपार्टमेंट मालिक अभी भी केवल सक्रिय बिजली का भुगतान करते हैं।

सक्रिय और प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के सार को समझने से विभिन्न क्षतिपूर्ति उपकरणों को स्थापित करने के आर्थिक प्रभाव की सही गणना करना संभव हो जाता है जो प्रतिक्रियाशील भार से होने वाले नुकसान को कम करते हैं। आंकड़ों के अनुसार, ऐसे उपकरण आपको cos φ का मान 0.6 से 0.97 तक बढ़ाने की अनुमति देते हैं। इस प्रकार, स्वचालित क्षतिपूर्ति उपकरण उपभोक्ता को प्रदान की गई बिजली का एक तिहाई तक बचाने में मदद करते हैं। गर्मी के नुकसान में उल्लेखनीय कमी से उत्पादन स्थलों पर उपकरणों और तंत्रों की सेवा जीवन बढ़ जाता है और तैयार उत्पादों की लागत कम हो जाती है।

आविष्कार इलेक्ट्रिक जेट इंजन (ईपी) पल्स एक्शन के क्षेत्र से संबंधित है, जिसमें मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक डेटोनेशन (आरएफ पेटेंट नंबर 2129594, क्रमांक 96117878 दिनांक 12.09.1996, आईपीसी एफ03एच 1/00) का उपयोग करके जेट थ्रस्ट बनाने की विधि का उपयोग किया जाता है। .

एक ठोस कार्यशील बॉडी टेफ्लॉन (फ्लोरोप्लास्टिक के समान) पर अंतिम प्रकार का ज्ञात स्पंदित प्लाज्मा जेट इंजन (आरएफ पेटेंट संख्या 2146776, क्रमांक 98109266 दिनांक 14.05.1998, आईपीसी एफ03एच 1/00) एक प्रमुख इलेक्ट्रॉन-विस्फोट प्रकार के साथ डिस्चार्ज का (यू.एन वर्शिनिन "ठोस ढांकता हुआ के विद्युत टूटने के दौरान इलेक्ट्रॉनिक-थर्मल और विस्फोट प्रक्रियाएं", रूसी विज्ञान अकादमी की यूराल शाखा, येकातेरिनबर्ग, 2000)। इन स्थितियों के तहत, बहिर्प्रवाह उत्पादों में मुख्य रूप से आयनिक घटक की रिहाई का एहसास तब होता है जब डिस्चार्ज डिस्चार्ज गैप को पाटता है और इसके बाद डिस्चार्ज के अंतिम आर्क चरण में बेअसर हो जाता है। इस तरह के ईआरई, जिसे इलेक्ट्रॉन डेटोनेशन रॉकेट इंजन (ईडीआरई) के रूप में मुख्य निर्वहन के प्रकार के नाम पर रखा गया है, टेफ्लॉन के कामकाजी निकाय पर उच्च विशिष्ट पैरामीटर प्राप्त करना संभव बनाता है। हालांकि, ऐसे विद्युत प्रणोदन इंजन में, सेवा जीवन के दौरान, बहते प्लाज्मा बंडलों के रूप में काम कर रहे तरल पदार्थ की सतह पर निर्वहन प्रक्रियाओं की अस्थिरता दर्ज की गई थी। इस घटना से इन क्षेत्रों से काम करने वाले तरल पदार्थ का तीव्र स्थानीय अवरोधन होता है, जिससे डिस्चार्ज गैप में काम करने वाले तरल पदार्थ के असमान उत्पादन और स्थिरता के निम्न स्तर के कारण विद्युत प्रणोदन इंजन की संसाधन विशेषताओं में कमी आती है। आउटपुट विशेषताएँ। इसके अलावा, मुख्य रूप से बेलनाकार ब्लॉकों के रूप में ढाले गए ठोस-चरण कार्यशील तरल पदार्थ के लिए भंडारण और आपूर्ति प्रणालियों की डिज़ाइन बारीकियों के कारण, बोर्ड पर इसका भंडार विद्युत जेट प्रणोदन प्रणाली की समग्र क्षमताओं और संसाधन द्वारा सीमित होता है। कुल प्रणोद आवेग के संदर्भ में ऐसे इंजन कई उड़ान कार्यों के लिए अपर्याप्त हैं।

एक रैखिक प्रकार का एक स्पंदित प्लाज्मा इलेक्ट्रिक जेट इंजन ज्ञात है (आरएफ पेटेंट संख्या 2319039, क्रमांक 2005102848 दिनांक 4 फरवरी 2005, आईपीसी एफ03एच 1/00) जिसमें एक एनोड और एक कैथोड होता है जिसमें एक डिस्चार्ज गैप होता है। एक तरल फिल्म या जेल जैसे काम करने वाले तरल पदार्थ से ढके ढांकता हुआ से बनी कामकाजी सतह का रूप। इस मामले में, एनोड और कैथोड के बीच के क्षेत्र में पारस्परिक गति की संभावना के साथ, तरल या जेल जैसे काम करने वाले तरल पदार्थ की आपूर्ति का एक चल स्रोत रखा जाता है, जिसमें एक छिद्रपूर्ण-केशिका लोचदार बाती होती है, जिसका प्रारंभिक खंड ईंधन टैंक में स्थित तरल कार्यशील द्रव के साथ संपर्क।

अंतरिक्ष परिचालन स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, कम संतृप्त वाष्प दबाव वाले तरल-चरण ढांकता हुआ, जैसे वैक्यूम तेल या सिंथेटिक तरल पदार्थ, का उपयोग कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में किया जाता है, और डिस्चार्ज गैप की कामकाजी सतह एक ढांकता हुआ सामग्री से बनी होती है जिसे गीला किया जाता है कार्यशील तरल पदार्थ, जैसे सिरेमिक या कैप्रोलोन।

इस तरह के इंजन में इसके एनालॉग (आरएफ पेटेंट नंबर 2146776, 14 मई 1998 के नंबर 98109266, आईपीसी एफ03एच 1/00) की तुलना में स्विचिंग जीवन और संचालन में आसानी के मामले में उच्च विशेषताएं हैं, हालांकि, मुख्य विशिष्ट विशेषताएं करीब हैं एक दूसरे।

आविष्कार का उद्देश्य बढ़ी हुई विशिष्ट विशेषताओं और दक्षता के साथ एक रैखिक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक विस्फोट इंजन बनाना है।

समस्या को एक रैखिक-प्रकार के इलेक्ट्रिक जेट इंजन में हल किया जाता है, जिसमें एक एनोड और एक उच्च-वोल्टेज पल्स जनरेटर से जुड़े कैथोड होते हैं, जिनके बीच एक फिल्म के रूप में तरल काम करने वाले तरल पदार्थ से भरा एक डिस्चार्ज गैप होता है। डिस्चार्ज गैप के साथ चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के उन्मुखीकरण के साथ चुंबकीय क्षेत्र स्रोत से जुड़े चुंबकीय सर्किट के रूप में एनोड और कैथोड, और चुंबकीय क्षेत्र स्रोत को एक सामग्री से चुंबकीय सर्किट बनाकर एनोड और कैथोड इलेक्ट्रोड से विद्युत रूप से अलग किया जाता है। उच्च विद्युत प्रतिरोध के साथ, जैसे कि फेराइट।

यह डिज़ाइन एनोड-कैथोड डिस्चार्ज गैप की विद्युत शंटिंग को समाप्त करता है, जो बदले में, डिस्चार्ज गैप के साथ चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को यथासंभव सुविधाजनक रूप से व्यवस्थित करना संभव बनाता है।

इलेक्ट्रॉन-विस्फोट प्रकार के डिस्चार्ज के आधार पर स्पंदित ईआरई के डिस्चार्ज गैप के साथ चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की उपस्थिति कार्यशील निकाय के इलेक्ट्रॉनों की गति को सीधे प्रक्षेपवक्र (सबसे छोटे पथ के साथ) के साथ नहीं, बल्कि पेचदार प्रक्षेपवक्र (ए.आई. मोरोज़ोव) के साथ व्यवस्थित करती है। "प्लाज्मोडायनामिक्स का परिचय" फ़िज़मैटलिट, मॉस्को, 2006), जो काम कर रहे तरल पदार्थ के परमाणुओं के आयनीकरण के कार्यों में अतिरिक्त वृद्धि की ओर जाता है। परिणामस्वरूप, इससे स्पंदित विद्युत प्रणोदन इंजन के जोर और दक्षता में वृद्धि होगी।

दावा किया गया आविष्कार चित्र में दर्शाया गया है। यह आंकड़ा प्रस्तावित ईजेई का एक संरचनात्मक आरेख दिखाता है। इसका मुख्य तत्व डिस्चार्ज गैप 1 है, जिसमें चुंबकीय रूप से नरम सामग्री से बने दो विपरीत इलेक्ट्रोड, 2 - एनोड और 3 - कैथोड की एक प्रणाली होती है। काम करने वाला तरल पदार्थ एक झरझरा-केशिका लोचदार बाती (गीला करने वाला एजेंट) 4 के माध्यम से इसे गीला करके इंटरइलेक्ट्रोड गैप में प्रवेश करता है, उदाहरण के लिए, एक चल गाड़ी 5 पर स्थापित। डिस्चार्ज गैप 1 के साथ गाड़ी 5 की आवधिक गति एक का उपयोग करके की जाती है इलेक्ट्रिक ड्राइव 6. एक स्थायी चुंबक या इलेक्ट्रोमैग्नेट 7 द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र, फेराइट चुंबकीय कोर 8 के माध्यम से चुंबकीय रूप से नरम सामग्री से बने इलेक्ट्रोड 2 और 3 पर आता है, जो चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के डिस्चार्ज गैप 1 सिस्टम के माध्यम से बंद हो जाता है।

इस प्रकार का ERD निम्नानुसार कार्य करता है। ईआरई के स्पंदित ऑपरेशन की शुरुआत से पहले, नियंत्रण प्रणाली इंटरइलेक्ट्रोड ज़ोन 2 (एनोड) में काम करने वाली सतह 1 पर एक तरल-चरण फिल्म लगाने के लिए वेटिंग एजेंट 4 के इलेक्ट्रिक ड्राइव 6 को कई सेकंड तक चलने वाला एक विद्युत कमांड भेजती है। ) - 3 (कैथोड)। टैंक से वेटिंग एजेंट तक काम करने वाले तरल पदार्थ की आपूर्ति करने की प्रणाली पारंपरिक रूप से नहीं दिखाई गई है, क्योंकि यह विद्युत जेट प्रणोदन प्रणाली का एक अभिन्न अंग है। चुंबकीय क्षेत्र 7 के स्रोत के रूप में एक विद्युत चुंबक का उपयोग करने के मामले में, इसकी वाइंडिंग को प्रत्यक्ष धारा या स्पंदित धारा की विद्युत क्षमता के साथ आपूर्ति की जाती है, जो इलेक्ट्रोड 2 और 3 (एनोड, कैथोड) को उच्च-वोल्टेज दालों की आपूर्ति के साथ सिंक्रनाइज़ होती है। विद्युत प्रणोदन इंजन.

जब उच्च-वोल्टेज वोल्टेज पल्स को इलेक्ट्रोड 2 और 3 पर लागू किया जाता है, तो एक डिस्चार्ज तरल फिल्म की सतह पर फैलता है, जिससे एक आयन (इलेक्ट्रॉन-डेटोनेशन प्रकार का डिस्चार्ज) उत्पन्न होता है, और फिर डिस्चार्ज का एक प्लाज्मा (आर्क) घटक बनता है, जिससे एक प्रतिक्रियाशील जोर आवेग. इस मामले में, इलेक्ट्रॉन, एक पेचदार प्रक्षेपवक्र के साथ डिस्चार्ज गैप के बल की चुंबकीय रेखाओं के साथ चलते हुए, डिस्चार्ज के उपरोक्त चरणों में से प्रत्येक के तरल कार्यशील द्रव के तटस्थ परमाणुओं के साथ टकराव की प्रक्रिया को तेजी से तेज करते हैं, जिससे एक बहिर्प्रवाह उत्पादों के आयनिक घटक में वृद्धि, और इसके परिणामस्वरूप, इंजन की दक्षता और जोर में वृद्धि होती है, क्योंकि आयन और प्लाज्मा घटकों के कुल द्रव्यमान के संबंध में उच्च-वेग आयनों का प्रतिशत काफी बढ़ जाता है।

एक रेखीय प्रकार का पल्स इलेक्ट्रिक जेट इंजन, जिसमें एक एनोड और एक कैथोड होता है जो एक उच्च-वोल्टेज पल्स जनरेटर से जुड़ा होता है, उनके बीच एक डिस्चार्ज गैप होता है जो एक फिल्म के रूप में तरल काम करने वाले तरल पदार्थ से भरा होता है, जिसमें एनोड की विशेषता होती है और कैथोड एक चुंबकीय क्षेत्र स्रोत से जुड़े चुंबकीय सर्किट होते हैं, जो डिस्चार्ज गैप के साथ एक अभिविन्यास चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ जुड़े होते हैं, और चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत को उच्च विद्युत प्रतिरोध वाली सामग्री से चुंबकीय सर्किट बनाकर एनोड और कैथोड इलेक्ट्रोड से विद्युत रूप से अलग किया जाता है, जैसे फेराइट के रूप में.

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आविष्कार अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी से संबंधित है, विशेष रूप से विद्युत प्रणोदन इंजन और प्रणोदन प्रणाली (ईपी और ईपी) से संबंधित है, जो एक बंद इलेक्ट्रॉन बहाव वाले त्वरक के आधार पर बनाया गया है, जिसे स्थिर प्लाज्मा हॉल इंजन कहा जाता है, और इसका उपयोग दक्षता और स्थिरता में सुधार के लिए किया जा सकता है। ईपी और ईपी के संचालन के दौरान प्रदर्शन का।

यह आविष्कार इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन के क्षेत्र से संबंधित है। एक स्थिर प्लाज्मा इंजन (एसपीटी) के मॉडल में जिसमें एक कुंडलाकार ढांकता हुआ डिस्चार्ज कक्ष होता है जिसके अंदर एक कुंडलाकार एनोड-गैस वितरक, एक चुंबकीय प्रणाली और एक कैथोड होता है, इसके निर्वहन कक्ष के अंदर एक अतिरिक्त गैस वितरक स्थापित किया जाता है, जो कि फॉर्म में बनाया गया है। एक रिंग का, जो एक इन्सुलेटर के माध्यम से एनोड-गैस वितरक से जुड़ा हुआ है। उक्त रिंग में अज़ीमुथ में समान दूरी पर समाक्षीय अंधा छेद होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को एक कैलिब्रेटेड थ्रू छेद वाले ढक्कन द्वारा बंद किया जाता है। ढक्कन वाला प्रत्येक अंधा छेद क्रिस्टलीय आयोडीन से भरा एक कंटेनर बनाता है, और डिस्चार्ज कक्ष के अंदर एक अतिरिक्त गैस वितरक स्थापित किया जाता है ताकि इसके कैलिब्रेटेड छेद गैस वितरक एनोड का सामना करें। तकनीकी परिणाम कामकाजी निकाय - आयोडीन - पर इंजन में न्यूनतम संशोधनों और एक विशेष आयोडीन आपूर्ति प्रणाली और आपूर्ति पथ के हीटरों के बहिष्कार के साथ एसपीटी संचालन की मूलभूत संभावना को निर्धारित करने की क्षमता है, जो धन को काफी कम कर देता है और क्रिस्टलीय आयोडीन पर एक स्थिर प्लाज्मा इंजन के प्रदर्शन और विशेषताओं का अध्ययन करने के पहले चरण के लिए आवश्यक समय। 2 बीमार.

यह आविष्कार एक बंद इलेक्ट्रॉन बहाव वाले इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन से संबंधित है। एक बंद इलेक्ट्रॉन बहाव वाले इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन में एक मुख्य कुंडलाकार आयनीकरण और त्वरित चैनल, कम से कम एक खोखला कैथोड, एक कुंडलाकार एनोड, आयनित गैस के साथ एनोड की आपूर्ति के लिए एक कलेक्टर के साथ एक ट्यूब और एक चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए एक चुंबकीय सर्किट होता है। मुख्य कुंडलाकार चैनल में. मुख्य कुंडलाकार चैनल EJE अक्ष के चारों ओर बनता है। एनोड उक्त मुख्य कुंडलाकार चैनल के प्रति संकेंद्रित है। चुंबकीय सर्किट में कम से कम एक अक्षीय चुंबकीय सर्किट होता है जो पहले कॉइल से घिरा होता है और एक आंतरिक पिछला ध्रुव टुकड़ा होता है जो क्रांति का शरीर बनाता है, और बाहरी कॉइल से घिरे कई बाहरी चुंबकीय सर्किट होते हैं। कहा गया चुंबकीय सर्किट में एक काफी हद तक रेडियल, बाहरी, पहला ध्रुव टुकड़ा शामिल होता है, जो एक अवतल आंतरिक परिधीय सतह बनाता है, और एक काफी हद तक रेडियल, आंतरिक, दूसरा ध्रुव टुकड़ा होता है, जो एक उत्तल बाहरी परिधीय सतह बनाता है। कहा गया है कि परिधीय सतहें उपयुक्त रूप से सही प्रोफाइल हैं। ये प्रोफ़ाइल गोलाकार बेलनाकार सतहों से भिन्न होती हैं ताकि उनके बीच परिवर्तनीय चौड़ाई का अंतर बनाया जा सके। अधिकतम अंतराल मान बाहरी कुंडलियों के स्थान से मेल खाने वाले क्षेत्रों में होता है। न्यूनतम अंतराल मान उक्त बाहरी कुंडलियों के बीच स्थित क्षेत्रों में होता है, ताकि एक समान रेडियल चुंबकीय क्षेत्र बनाया जा सके। तकनीकी परिणाम एक बंद इलेक्ट्रॉन बहाव के साथ एक उच्च शक्ति विद्युत प्रणोदन इंजन का निर्माण है, जिसमें मुख्य कुंडलाकार चैनल की अच्छी शीतलन एक साथ लागू की जाती है, निर्दिष्ट चैनल में एक समान रेडियल चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त होता है, और की लंबाई वाइंडिंग के लिए आवश्यक तार को न्यूनतम कर दिया जाता है, और वाइंडिंग का द्रव्यमान भी न्यूनतम कर दिया जाता है। 7 डब्ल्यू.पी. एफ-ली, 8 बीमार।

यह आविष्कार प्लाज्मा इंजन के क्षेत्र से संबंधित है। डिवाइस में आयनीकरण और त्वरण का कम से कम एक मुख्य कुंडलाकार चैनल (21) होता है, जबकि कुंडलाकार चैनल (21) में एक खुला अंत होता है, एक एनोड (26) चैनल (21) के अंदर स्थित होता है, एक कैथोड (30) बाहर स्थित होता है। इसके आउटपुट पर चैनल, कुंडलाकार चैनल (21) के हिस्से में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए एक चुंबकीय सर्किट (4)। चुंबकीय सर्किट में कम से कम एक कुंडलाकार आंतरिक दीवार (22), एक कुंडलाकार बाहरी दीवार (23) और एक तली (8) होती है जो आंतरिक (22) और बाहरी (23) दीवारों को जोड़ती है और चुंबकीय सर्किट का आउटपुट भाग बनाती है (4) ), जबकि चुंबकीय सर्किट (4) को कुंडलाकार चैनल (21) के आउटपुट पर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, जो अज़ीमुथ पर निर्भर नहीं करता है। तकनीकी परिणाम एक अक्रिय गैस के इलेक्ट्रॉनों और परमाणुओं के बीच आयनीकरण टकराव की संभावना में वृद्धि है। 3 एन. और 12 ज़.प. एफ-ली, 6 बीमार।

आविष्कार प्लाज्मा प्रौद्योगिकी और प्लाज्मा प्रौद्योगिकियों से संबंधित है और इसका उपयोग विशेष रूप से इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन के रूप में उपयोग किए जाने वाले स्पंदित प्लाज्मा त्वरक में किया जा सकता है। इरोसिव स्पंदित प्लाज्मा त्वरक (ईपीपी) के कैथोड (1) और एनोड (2) सपाट हैं। डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड (1 और 2) के बीच एब्लेटिव सामग्री से बने दो ढांकता हुआ चेकर (4) होते हैं। अंत इन्सुलेटर (6) ढांकता हुआ चेकर्स (4) के क्षेत्र में डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड के बीच स्थापित किया गया है। इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज शुरू करने के लिए उपकरण (9) इलेक्ट्रोड (8) से जुड़ा होता है। बिजली आपूर्ति प्रणाली का कैपेसिटिव एनर्जी स्टोरेज (3) करंट लीड के माध्यम से डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड (1 और 2) से जुड़ा होता है। ईआईपीयू का डिस्चार्ज चैनल डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड (1 और 2), अंत इंसुलेटर (बी) और ढांकता हुआ बार (4) के अंतिम हिस्सों की सतहों द्वारा बनता है। डिस्चार्ज चैनल दो परस्पर लंबवत मध्य तलों से बना है। डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड (1 और 2) पहले मध्य तल के संबंध में सममित रूप से स्थापित होते हैं। ढांकता हुआ चेकर्स (4) दूसरे मध्य तल के संबंध में सममित रूप से स्थापित किए जाते हैं। डिस्चार्ज चैनल का सामना करने वाले अंतिम इंसुलेटर (6) की सतह की स्पर्शरेखा को डिस्चार्ज चैनल के पहले मध्य तल के सापेक्ष 87° से 45° के कोण पर निर्देशित किया जाता है। अंतिम इन्सुलेटर (6) में एक आयताकार क्रॉस सेक्शन के साथ एक अवकाश (7) होता है। इलेक्ट्रोड (8) कैथोड (1) के किनारे अवकाश (7) में स्थित हैं। अवकाश (7) की सामने की सतह की स्पर्श रेखा डिस्चार्ज चैनल के पहले मध्य तल के सापेक्ष 87° से 45° के कोण पर निर्देशित होती है। अंत इन्सुलेटर (6) की सतह के साथ अवकाश (7) में एक ट्रेपेज़ॉइड का आकार होता है। ट्रेपेज़ॉइड का बड़ा आधार एनोड (2) की सतह के पास स्थित है। ट्रेपेज़ॉइड का छोटा आधार कैथोड (1) की सतह के पास स्थित है। अंत इंसुलेटर (6) की सतह पर तीन रेक्टिलिनियर खांचे बने होते हैं, जो डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड (1 और 2) की सतहों के समानांतर उन्मुख होते हैं। तकनीकी परिणाम में ढांकता हुआ ब्लॉकों की कामकाजी सतह से काम करने वाले पदार्थ के समान वाष्पीकरण के कारण संसाधन में वृद्धि, विश्वसनीयता, कर्षण दक्षता, काम करने वाले पदार्थ का उपयोग करने की दक्षता और ईपीपीयू की कर्षण विशेषताओं की स्थिरता में वृद्धि शामिल है। 8 डब्ल्यू.पी. एफ-ली, 3 बीमार।

आविष्कार अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी से संबंधित है, विद्युत प्रणोदन इंजनों के वर्ग से संबंधित है और इसका उद्देश्य कम (5 एन तक) जोर के साथ अंतरिक्ष यान की गति को नियंत्रित करना है। साइक्लोट्रॉन प्लाज्मा इंजन में एक प्लाज्मा त्वरक आवास, सोलनॉइड्स (इंडक्टर्स), कम्पेसाटर कैथोड के साथ एक विद्युत सर्किट होता है। इसमें आयनों का एक स्वायत्त स्रोत, इलेक्ट्रॉन और आयन प्रवाह का एक विभाजक शामिल है। प्लाज्मा त्वरक एक अतुल्यकालिक साइक्लोट्रॉन है। साइक्लोट्रॉन को अंतराल के साथ समानांतर ग्रिड के दो समाक्षीय जोड़े द्वारा डीज़ में लंबाई में विभाजित किया गया है। डीज़ तीव्रता वैक्टर की परस्पर विपरीत दिशा के एक समान, समान और निरंतर त्वरित विद्युत क्षेत्र बनाते हैं। साइक्लोट्रॉन में थ्रस्ट बनाने की मुख्य दिशाओं की संख्या के अनुसार प्लाज्मा त्वरक के आउटपुट चैनल होते हैं - इंडक्टर्स के साथ मुख्य एडेप्टर-फेरोमैग्नेट। इंजन के आउटपुट प्रत्यक्ष गैस ढांकता हुआ चैनल थ्रूपुट सोलनॉइड वाल्व के माध्यम से मुख्य एडाप्टर से जुड़े होते हैं। ये चैनल इंडक्टर्स के साथ फेरोमैग्नेटिक एडेप्टर द्वारा आपस में जुड़े हुए हैं। तकनीकी परिणाम अपेक्षाकृत कम बिजली की खपत पर अंतरिक्ष यान पर प्रणोदन प्रणालियों के वजन और आकार विशेषताओं को बनाए रखने और संभवतः कम करने के दौरान विशिष्ट जोर आवेग में वृद्धि है। 2 डब्ल्यू.पी. एफ-ली, 2 बीमार।

आविष्कार बीम प्रौद्योगिकियों से संबंधित है और इसका उपयोग विशेष रूप से सूक्ष्म और नैनो उपग्रहों के प्रणोदन प्रणालियों में उपयोग के लिए इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजनों के सकारात्मक आयनों के बीम के अंतरिक्ष चार्ज की भरपाई (निष्क्रिय) करने के लिए किया जा सकता है। कई क्षेत्र उत्सर्जन स्रोतों से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करके एक विद्युत रॉकेट प्रणोदन प्रणाली के आयन प्रवाह के अंतरिक्ष प्रभार को बेअसर करने की एक विधि। स्रोत निर्दिष्ट स्थापना के प्रत्येक इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन के आसपास स्थित हैं। व्यक्तिगत क्षेत्र उत्सर्जन स्रोतों या उक्त एकाधिक क्षेत्र उत्सर्जन स्रोतों के समूहों की उत्सर्जन धाराओं को एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जाता है। तकनीकी परिणाम मल्टी-मोड इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन इंजन या मल्टी-इंजन इंस्टॉलेशन सहित इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन इंजन के कामकाजी तरल पदार्थ की खपत को कम करना है, जिससे न्यूट्रलाइजेशन ऑपरेटिंग मोड में प्रवेश करने और इलेक्ट्रॉनिक करंट के तेज़ स्विचिंग के लिए न्यूनतम समय सुनिश्चित होता है। ऐसे विद्युत प्रणोदन इंजन के ऑपरेटिंग मोड के अनुरूप है, जो विचलन आयन बीम या उसके विक्षेपण को कम करने के लिए न्यूट्रलाइजेशन क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों के परिवहन को अनुकूलित करता है, जिससे आयन थ्रस्ट की दिशा बदल जाती है। 5 जेड.पी. उड़ना।

आविष्कार मुख्य रूप से मुक्त स्थान में आवाजाही के जेट साधनों से संबंधित है। आंदोलन के प्रस्तावित साधनों में एक आवास (1), एक पेलोड (2), एक नियंत्रण प्रणाली और सुपरकंडक्टिंग फ़ोकसिंग-डिफ्लेक्टिंग मैग्नेट (3) की कम से कम एक कुंडलाकार प्रणाली शामिल है। प्रत्येक चुंबक (3) शरीर (1) से एक शक्ति तत्व (4) द्वारा जुड़ा होता है। समानांतर विमानों ("एक के ऊपर एक") में स्थित दो वर्णित रिंग सिस्टम का उपयोग करना बेहतर है। प्रत्येक रिंग प्रणाली का उद्देश्य इसमें प्रसारित होने वाले उच्च-ऊर्जा विद्युत आवेशित कणों (सापेक्षवादी प्रोटॉन) के प्रवाह (5) के दीर्घकालिक भंडारण के लिए है। रिंग सिस्टम में प्रवाह परस्पर विपरीत होते हैं और उड़ान से पहले (प्रक्षेपण कक्षा में) इन सिस्टम में पेश किए जाते हैं। एक उपकरण (6) प्रवाह के हिस्से (7) को बाहरी अंतरिक्ष में वापस लेने के लिए "ऊपरी" रिंग सिस्टम के चुंबक (3) में से एक के आउटपुट से जुड़ा हुआ है। इसी प्रकार, प्रवाह का एक हिस्सा (9) "निचले" रिंग सिस्टम के चुंबकों में से एक के उपकरण (8) के माध्यम से हटा दिया जाता है। प्रवाह (7) और (9) जेट थ्रस्ट बनाते हैं। उपकरण (6) और (8) को एक विक्षेपक चुंबकीय प्रणाली, एक विद्युत चार्ज न्यूट्रलाइज़र या एक तरंगिका के रूप में बनाया जा सकता है। आविष्कार का तकनीकी परिणाम कार्यशील तरल पदार्थ की ऊर्जा दक्षता को बढ़ाना है जो जोर पैदा करता है। 1 एन. और 3 z.p. एफ-ली, 2 बीमार।

आविष्कारों का समूह इलेक्ट्रिक जेट इंजनों के क्षेत्र से संबंधित है, अर्थात् उनकी संरचना में कैथोड का उपयोग करने वाले प्लाज्मा त्वरक (हॉल, आयन) के वर्ग से। यदि आवश्यक हो, तो इसका उपयोग प्रौद्योगिकी के संबंधित क्षेत्रों में भी किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जब प्लाज्मा स्रोतों के लिए कैथोड या उच्च-वर्तमान प्लाज्मा इंजन के लिए कैथोड का परीक्षण किया जाता है। प्लाज्मा इंजनों के कैथोड के त्वरित परीक्षण की विधि में कैथोड का स्वायत्त अग्नि परीक्षण करना, कैथोड पर कई स्विचिंग करना, इसके क्षरण के बुनियादी मापदंडों को मापना और कैथोड के मजबूर संचालन मोड में परीक्षण करना शामिल है। परीक्षणों को चरणों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक चरण को निष्पादित करते समय, कैथोड क्षरण कारकों में से एक को मजबूर किया जाता है जबकि अन्य सभी क्षरण कारक एक साथ ऑपरेटिंग मोड में कैथोड के संपर्क में आते हैं। गिरावट के प्रत्येक कारक को कम से कम एक बार मजबूर किया जाता है। आविष्कारों के समूह का तकनीकी परिणाम त्वरित जीवन परीक्षणों के दौरान कैथोड क्षरण के सभी बुनियादी कारकों के प्रभाव का एक व्यापक विवरण का कार्यान्वयन है, कैथोड के जीवन परीक्षण करने के समय में उल्लेखनीय कमी और अध्ययन की संभावना कैथोड की जीवन विशेषताओं पर प्रत्येक गिरावट कारक का प्रभाव। 2 एन. और 5 z.p. एफ-ली, 4 बीमार।

आविष्कार इलेक्ट्रिक जेट इंजन के क्षेत्र से संबंधित है, अर्थात्, उनकी संरचना में कैथोड का उपयोग करके प्लाज्मा त्वरक (हॉल, आयन, मैग्नेटोप्लाज्मोडायनामिक इत्यादि) की एक विस्तृत श्रेणी से संबंधित है। तकनीकी परिणाम इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक तत्वों के तापमान को बराबर करके और इन तत्वों पर काम कर रहे तरल पदार्थ के समान वितरण को सुनिश्चित करके उच्च डिस्चार्ज धाराओं पर कैथोड की सेवा जीवन और विश्वसनीयता में वृद्धि है। पहले संस्करण के अनुसार प्लाज्मा त्वरक के कैथोड में खोखले इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक तत्व होते हैं, खोखले इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक तत्वों को काम करने वाले तरल पदार्थ की आपूर्ति के लिए चैनलों के साथ एक पाइपलाइन, एक एकल ताप नाली जो खोखले इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक तत्वों में से प्रत्येक को घेरती है। बाहर, क्रांति के शरीर के रूप में बनाया गया। ऊष्मा चालक सामग्री में तापीय चालकता गुणांक होता है जो इन तत्वों की सामग्री के तापीय चालकता गुणांक से कम नहीं होता है। प्रत्येक खोखला इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक तत्व पाइपलाइन के एक अलग चैनल से जुड़ा होता है, और कार्यशील तरल पदार्थ की आपूर्ति के किनारे प्रत्येक चैनल में एक थ्रॉटल स्थापित किया जाता है, और थ्रॉटल के छेद के क्रॉस सेक्शन को बनाया जाता है वही। खोखले इलेक्ट्रॉन उत्सर्जक तत्वों में से प्रत्येक का अंतिम चेहरा क्रांति के पिंड के रूप में बनाया गया है। छेद एकल ऊष्मा नाली के आउटलेट सिरे पर बनाए जाते हैं, जिनकी कुल्हाड़ियाँ खोखले इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक तत्वों की अक्षों के साथ मेल खाती हैं, और एकल ऊष्मा नाली में छेद के प्रवाह खंड प्रवाह क्रॉस सेक्शन से बड़े नहीं होते हैं खोखले इलेक्ट्रॉन उत्सर्जक तत्वों में छेद। और 2 एस.पी.एफ.-ly, 2 बीमार।

यह आविष्कार एक हॉल इफ़ेक्ट प्लाज़्मा जेट थ्रस्टर से संबंधित है जिसका उपयोग उपग्रहों को विद्युत रूप से स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। हॉल प्रभाव पर आधारित प्लाज्मा जेट इंजन में मुख्य कुंडलाकार आयनीकरण और त्वरण चैनल होता है। चैनल का आउटपुट अंत खुला है। इंजन में कम से कम एक कैथोड, एक कुंडलाकार एनोड, मुख्य कुंडलाकार चैनल में आयनीकरण में सक्षम गैस की आपूर्ति के लिए एक वितरक के साथ एक पाइपलाइन और मुख्य कुंडलाकार चैनल में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए एक चुंबकीय सर्किट भी होता है। एनोड मुख्य कुंडलाकार चैनल पर केंद्रित है। मुख्य कुंडलाकार चैनल में एक आंतरिक कुंडलाकार दीवार अनुभाग और खुले आउटलेट छोर के पास स्थित एक बाहरी कुंडलाकार दीवार अनुभाग होता है। इनमें से प्रत्येक खंड में प्लेटों के रूप में एक दूसरे के बगल में स्थित प्रवाहकीय या अर्ध-प्रवाहकीय रिंगों का एक पैकेज होता है। प्लेटों को इन्सुलेशन सामग्री की पतली परतों द्वारा अलग किया जाता है। तकनीकी परिणाम विवरण में बताए गए नुकसानों को खत्म करना है और विशेष रूप से, उनकी ऊर्जा दक्षता के उच्च स्तर को बनाए रखते हुए हॉल प्रभाव के आधार पर प्लाज्मा जेट इंजनों के स्थायित्व को बढ़ाना है। 9 एन.पी. एफ-ली, 5 बीमार।

पदार्थ: आविष्कार इलेक्ट्रॉन-विस्फोट प्रकार के डिस्चार्ज का उपयोग करके विद्युत प्रणोदन इंजन से संबंधित है। इंजन में एक एनोड और एक कैथोड होता है जिसके बीच एक डिस्चार्ज गैप होता है जो एक फिल्म के रूप में तरल कार्यशील द्रव से भरा होता है। एनोड और कैथोड इलेक्ट्रोड एक नरम चुंबकीय सामग्री से बने होते हैं, और चुंबकीय क्षेत्र स्रोत को फेराइट-प्रकार के चुंबकीय कोर द्वारा इलेक्ट्रोड से विद्युत रूप से अलग किया जाता है। प्रभाव: आविष्कार इंजन की विशिष्ट विशेषताओं और दक्षता को बढ़ाना संभव बनाता है। 1 बीमार.

यह आविष्कार इलेक्ट्रिक जेट इंजन से संबंधित है। आविष्कार एक ठोस कार्यशील निकाय पर एक अंत-प्रकार का इंजन है, जिसमें एक एनोड, एक कैथोड और उनके बीच स्थित एक कार्यशील बॉडी चेकर होता है। चेकर उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्री से बना होता है, जैसे बेरियम टाइटेनेट, और इसके एक तरफ एक एनोड और एक कैथोड स्थापित होता है, और दूसरी तरफ एक कंडक्टर जुड़ा होता है। चेकर एक डिस्क के रूप में हो सकता है जिसमें कैथोड और एनोड समाक्षीय या व्यासीय रूप से विपरीत रूप से लगे होते हैं। प्रभाव: आविष्कार एक सरल डिजाइन और उच्च विशिष्ट मापदंडों के साथ एक स्पंदित इलेक्ट्रिक जेट इंजन बनाना संभव बनाता है। 4 डब्ल्यू.पी. एफ-ली, 2 बीमार।

आविष्कार एक ठोस-चरण कार्यशील तरल पदार्थ पर इलेक्ट्रिक जेट इंजन (ईपी) पल्स कार्रवाई के क्षेत्र से संबंधित है। गैसीय कार्यशील द्रव आपूर्ति प्रणाली (उदाहरण के लिए, क्सीनन, आर्गन, हाइड्रोजन) के साथ स्पंदित प्लाज्मा इंजन और पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (पीटीएफई) के ठोस-अवस्था कार्यशील तरल पदार्थ के साथ स्पंदित क्षरण-प्रकार के इंजन ज्ञात हैं। पहले प्रकार के इंजनों का मुख्य नुकसान डिस्चार्ज वोल्टेज दालों के साथ इसे सिंक्रनाइज़ करने की कठिनाई के कारण काम कर रहे तरल पदार्थ की स्पंदित सख्ती से मीटर की गई आपूर्ति की एक जटिल प्रणाली है और इसके परिणामस्वरूप, काम करने वाले तरल पदार्थ का कम उपयोग होता है। दूसरे मामले में (क्षरण प्रकार, कामकाजी माध्यम - पीटीएफई), विशिष्ट पैरामीटर कम हैं, विद्युत निर्वहन प्लाज्मा प्राप्त करने और तेज करने के लिए प्रमुख थर्मल तंत्र के कारण अधिकतम दक्षता 15% से अधिक नहीं होती है। इस वर्ग का एक अधिक उन्नत प्रकार का इंजन एक ठोस कार्यशील तरल पदार्थ (पीटीएफई सहित) पर एक अंत-प्रकार स्पंदित इलेक्ट्रिक प्लाज्मा जेट इंजन है जिसमें प्रमुख इलेक्ट्रॉन-विस्फोट प्रकार का ब्रेकडाउन होता है (कामकाजी तरल पदार्थ की सतह से इलेक्ट्रॉनों का विस्फोटक इंजेक्शन) एनोड)। इस प्रकार का इंजन प्लाज्मा स्रोत डिस्चार्ज के आर्क चरण में उल्लेखनीय कमी के कारण पीटीएफई के कामकाजी निकाय पर उच्च विशिष्ट पैरामीटर प्राप्त करना संभव बनाता है। डिस्चार्ज के आर्क चरण की उपस्थिति से कार्यशील निकाय की सतह पर प्लाज्मा उत्पादन प्रक्रिया की अस्थिरता भी होती है जैसे कि कार्यशील निकाय की सतह पर बढ़ी हुई चालकता वाले चैनलों के गठन के साथ प्लाज्मा बंडल और, परिणामस्वरूप , उल्लिखित चैनलों के साथ इंटरइलेक्ट्रोड अंतराल को छोटा करने के लिए। साहित्य उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक के साथ एक ढांकता हुआ संधारित्र को चार्ज करने के समय महसूस की गई धाराओं पर ढांकता हुआ सतह के साथ अपूर्ण प्रकार के टूटने पर अध्ययन के परिणामों का वर्णन करता है। इस प्रकार के विखंडन के आधार पर स्पंदित प्रकार के कणों (आयनों या इलेक्ट्रॉनों) का एक प्रभावी स्रोत बनाया गया है। हालाँकि, जब दसियों से सैकड़ों हर्ट्ज़ की स्विचिंग आवृत्ति के साथ आयनिक घटक पर आधारित स्पंदित ईआरई के हिस्से के रूप में इसका उपयोग करने की संभावना का मूल्यांकन किया जाता है, तो काम करने वाले तरल पदार्थ के रूप में उपयोग किए जाने वाले ढांकता हुआ के निर्वहन (विध्रुवण) में भी समस्याएं उत्पन्न होती हैं। ग्रिड इलेक्ट्रोड की स्थिरता के रूप में, जो कण निकालने वाले के रूप में कार्य करता है, और आयन न्यूट्रलाइजेशन की समस्या उत्पन्न करता है। आविष्कार का उद्देश्य जनरेटर के एकल डिस्चार्ज के लिए कम जोर प्राप्त करने के लिए, लेकिन उच्च विशिष्ट मापदंडों के साथ, एक स्पंदित विद्युत प्रणोदन इंजन की 100 हर्ट्ज या उससे अधिक की स्विचिंग आवृत्ति के साथ एक सरल डिजाइन बनाना है। स्विचिंग आवृत्ति को समायोजित करके कर्षण दूसरे पल्स का वांछित स्तर प्रदान किया जाता है। यह लक्ष्य इस तथ्य से प्राप्त होता है कि एक ठोस कार्यशील निकाय पर अंत प्रकार के पल्स इलेक्ट्रिक जेट इंजन में, जिसमें एक एनोड, एक कैथोड और उनके बीच स्थित कार्यशील निकाय का एक चेकर होता है, का चेकर बनाने का प्रस्ताव है एक उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक के साथ एक ढांकता हुआ से कार्यशील निकाय और इसे चेकर एनोड और कैथोड के एक तरफ स्थापित करें, और चेकर के दूसरी तरफ, एक कंडक्टर स्थापित करें या लगाएं। कार्यशील द्रव कार्ट्रिज के लिए पसंदीदा सामग्री बेरियम टाइटेनेट है, और सबसे रचनात्मक आकार डिस्क आकार है। एनोड और कैथोड को समाक्षीय या व्यासीय रूप से विपरीत रूप से लगाया जा सकता है। प्रस्तावित समाधान चित्रों द्वारा दर्शाया गया है। चित्र 1 समाक्षीय रूप से स्थित एनोड और कैथोड के साथ पल्स ईआरडी का एक प्रकार दिखाता है; चित्र 2 - एनोड और कैथोड के साथ भिन्न रूप से विपरीत रूप से स्थापित। प्रस्तावित इंजन में एक एनोड, एक कैथोड और एक उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक वाले ढांकता हुआ से बना एक कार्यशील द्रव ब्लॉक होता है, जैसे बेरियम टाइटेनेट सी 1000। जमाव या धातु की प्लेट के रूप में ढांकता हुआ की सतह पर कसकर दबाया जाता है . चेकर के दूसरी तरफ एनोड 3 और कैथोड 4 हैं, जो या तो समाक्षीय रूप से स्थित हैं (चित्र 1) या व्यासीय रूप से विपरीत (चित्र 2)। ऐसे उपकरण में, जब वोल्टेज को एनोड और कैथोड पर लागू किया जाता है, तो ढांकता हुआ का इंटरइलेक्ट्रोड ओवरलैप ढांकता हुआ की सतह पर होता है और "एनोड - ढांकता हुआ" द्वारा गठित दो श्रृंखला-जुड़े कैपेसिटर को चार्ज करने के परिणामस्वरूप दोनों इलेक्ट्रोड से शुरू होता है। - कंडक्टर" और "कंडक्टर - ढांकता हुआ - कैथोड" सिस्टम। परिणामस्वरूप, हमारे पास ढांकता हुआ सतह के ऊपर दो प्लाज्मा टॉर्च (एनोड और कैथोड) हैं जो एक दूसरे की ओर बढ़ रहे हैं, जबकि डिवाइस के कंडक्टर 2 (प्रवाहकीय प्लेट) में बहने वाली विस्थापन धाराओं की प्रकृति के कारण एक फ्लोटिंग क्षमता होगी। ढांकता हुआ. एनोड और कैथोड टॉर्च के संलयन के समय, आयनों का अतिरिक्त सकारात्मक चार्ज बेअसर हो जाता है, जिसका गठन तंत्र एनोड टॉर्च के लिए इलेक्ट्रॉन-विस्फोट प्रकार के टूटने के कारण होता है। दो मशालों के विलय के बाद प्राप्त प्लाज्मा डिस्चार्जिंग (विध्रुवण) मोड में अतिरिक्त त्वरण प्राप्त करता है और एक रैखिक त्वरक जैसे संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा को जारी करता है। अतिरिक्त त्वरण के प्रभाव को लागू करने के लिए, प्लाज्मा प्रवाह के साथ इलेक्ट्रोड (एनोड और कैथोड) की ऊंचाई ईआरई डिज़ाइन की कैपेसिटेंस को डिस्चार्ज करने के लिए आवश्यक वास्तविक समय के आधार पर बनाई जाती है। डिवाइस का यह डिज़ाइन और इसके संचालन का तरीका उच्च पैरामीटर मान और उच्च स्विचिंग आवृत्ति (संशोधित मानक उच्च-वोल्टेज के आधार पर संकेतित प्रकार के विद्युत प्रणोदन इंजन का एक प्रोटोटाइप) के साथ एक स्पंदित विद्युत प्रणोदन इंजन बनाना संभव बनाता है। 10 kV से कम) KVI-3 प्रकार के कैपेसिटर 50 हर्ट्ज तक की स्विचिंग आवृत्ति के साथ NIIMASH पर संचालित होते हैं। ऐसे ईआरई के संचालन के लिए, नैनोसेकंड अवधि के उच्च-वोल्टेज पल्स के जनरेटर की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रोड पर लागू पल्स की अवधि ईआरई डिज़ाइन की कैपेसिटेंस के चार्जिंग समय से निर्धारित होती है। प्लाज्मा बंडलों जैसी अस्थिरताओं को खत्म करने के लिए, जनरेटर से उच्च-वोल्टेज पल्स की अवधि ईआरई डिज़ाइन की कैपेसिटेंस को चार्ज करने की अवधि से अधिक नहीं होनी चाहिए। ईजेई पर स्विच करने की अधिकतम आवृत्ति ईजेई डिज़ाइन की कैपेसिटेंस को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने के पूर्ण चक्र के लिए आवश्यक समय से निर्धारित होती है। एक दूसरे की ओर बढ़ने वाले कैथोड और एनोड प्लाज्मा टॉर्च के आयाम ढांकता हुआ ओवरलैप दर द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, जो वोल्टेज आयाम, संरचना की धारिता और प्लाज्मा टॉर्च उत्पादन प्रक्रिया की शुरुआत के लिए देरी के समय पर भी निर्भर करता है। यह विलंब समय, बदले में, एनोड-ढांकता हुआ क्षेत्र, कैथोड-ढांकता हुआ क्षेत्र, ढांकता हुआ के प्रकार और कंडक्टर के क्षेत्र के ज्यामितीय मापदंडों पर निर्भर करता है। ऐसा ERD निम्नानुसार कार्य करता है। जब ईआरई डिज़ाइन के कैपेसिटेंस के चार्जिंग समय के अनुरूप अवधि के साथ एनोड 3 और कैथोड 4 पर एक उच्च वोल्टेज वोल्टेज पल्स लागू किया जाता है, तो एक दूसरे की ओर बढ़ने वाले दो प्लाज्मा टॉर्च उत्पन्न होते हैं (एनोड से एनोड और कैथोड से कैथोड) कैथोड). एनोड टॉर्च में काम कर रहे तरल पदार्थ के आयनों का एक अतिरिक्त सकारात्मक चार्ज होता है (बेरियम टाइटेनेट सिरेमिक जैसे ढांकता हुआ के संबंध में, ये मुख्य रूप से सबसे आसानी से आयनित तत्व के रूप में बेरियम आयन होते हैं)। कैथोड प्लम का प्लाज्मा कैथोड से इलेक्ट्रॉनों की उत्पत्ति और ढांकता हुआ की सतह पर उनकी बमबारी के कारण होता है। बैठक के समय, कैथोड टॉर्च एनोड टॉर्च को निष्क्रिय कर देता है और प्लाज्मा के माध्यम से ईआरई संरचना की कैपेसिटेंस को डिस्चार्ज करने के चरण में प्लाज्मा गुच्छा एक रैखिक त्वरक की तरह तेज हो जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लौ मशालों के एक-दूसरे के पास आने पर उत्पन्न होने वाले इंटरटार्च टूटने के क्षेत्र सख्ती से स्थानीयकृत नहीं होते हैं, यानी, बड़ी संख्या में दालों को उत्पन्न करने की प्रक्रिया में वे ढांकता हुआ सतह पर कुछ स्थानों से "संलग्न" नहीं होते हैं। ऐसे ईआरई के संचालन का निर्दिष्ट मोड दक्षता और प्लाज्मा बहिर्वाह वेग के उच्च मूल्यों को प्राप्त करने में योगदान देगा। प्रस्तावित ईजेई की एक अनिवार्य विशेषता लगभग तात्कालिक जोर लाभ और हानि की संभावना के साथ ऑपरेशन की आवृत्ति-पल्स मोड (100 हर्ट्ज या उससे अधिक की आवृत्ति के साथ) है। इस सुविधा के लिए धन्यवाद और अंतरिक्ष यान (एससी) पर वास्तव में उपलब्ध विद्युत शक्ति को ध्यान में रखते हुए, प्रस्तावित स्पंदित ईजेई के आधार पर प्रणोदन प्रणाली (पीएस) के प्रभावी उपयोग के क्षेत्र का विस्तार किया जा सकता है, अर्थात्:

उत्तर-दक्षिण, पूर्व-पश्चिम दिशा में भूस्थैतिक अंतरिक्ष यान का रखरखाव;

अंतरिक्ष यान वायुगतिकीय ड्रैग मुआवजा;

कक्षाओं का परिवर्तन और निष्क्रिय या विफल अंतरिक्ष यान को किसी दिए गए क्षेत्र में हटाना। सूत्रों की जानकारी

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दावा

1. एक ठोस कार्यशील निकाय पर अंतिम प्रकार का पल्स इलेक्ट्रिक जेट इंजन, जिसमें एक एनोड, एक कैथोड और एक उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक के साथ ढांकता हुआ से बना एक कार्यशील बॉडी चेकर होता है और उनके बीच स्थित होता है, जिसमें कैथोड और एनोड की विशेषता होती है चेकर के एक ही तरफ स्थित होते हैं और एक दूसरे से हटा दिए जाते हैं, और दूसरी तरफ एक कंडक्टर लगाया जाता है। 2. दावा 1 के अनुसार एक स्पंदित इलेक्ट्रिक जेट इंजन, जिसकी विशेषता यह है कि कार्यशील द्रव ब्लॉक बेरियम टाइटेनेट से बना है। 3. दावा 1 के अनुसार पल्स इलेक्ट्रिक जेट इंजन, इसकी विशेषता यह है कि कार्यशील द्रव चेकर में एक डिस्क का आकार होता है। 4. दावे 3 के अनुसार पल्स इलेक्ट्रिक जेट इंजन, इसकी विशेषता यह है कि कैथोड और एनोड समाक्षीय रूप से स्थापित होते हैं। 5. दावा 3 के अनुसार पल्स इलेक्ट्रिक जेट इंजन, इसकी विशेषता यह है कि कैथोड और एनोड बिल्कुल विपरीत स्थापित होते हैं।

जब आप "रॉकेट इंजन" वाक्यांश सुनते हैं तो सबसे पहले आपके दिमाग में क्या आता है? बेशक, रहस्यमयी अंतरिक्ष, अंतरग्रहीय उड़ानें, नई आकाशगंगाओं की खोज और दूर के तारों की आकर्षक चमक। हर समय, आकाश एक अनसुलझा रहस्य रहते हुए भी लोगों को अपनी ओर आकर्षित करता रहा है, लेकिन पहले अंतरिक्ष रॉकेट के निर्माण और उसके प्रक्षेपण ने मानव जाति के लिए अनुसंधान के नए क्षितिज खोल दिए।

रॉकेट इंजन अनिवार्य रूप से एक महत्वपूर्ण विशेषता के साथ सामान्य जेट इंजन हैं: वे जेट थ्रस्ट बनाने के लिए ईंधन ऑक्सीडाइज़र के रूप में वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग नहीं करते हैं। इसके संचालन के लिए आवश्यक हर चीज या तो सीधे इसके शरीर में, या ऑक्सीडाइज़र और ईंधन आपूर्ति प्रणालियों में स्थित होती है। यह वह विशेषता है जो बाहरी अंतरिक्ष में रॉकेट इंजन का उपयोग करना संभव बनाती है।

रॉकेट इंजन कई प्रकार के होते हैं और वे सभी न केवल डिज़ाइन सुविधाओं में, बल्कि संचालन के सिद्धांत में भी एक-दूसरे से आश्चर्यजनक रूप से भिन्न होते हैं। इसीलिए प्रत्येक प्रकार पर अलग से विचार किया जाना चाहिए।

रॉकेट इंजन की मुख्य प्रदर्शन विशेषताओं में, विशिष्ट आवेग पर विशेष ध्यान दिया जाता है - प्रति यूनिट समय में खपत किए गए कार्यशील तरल पदार्थ के द्रव्यमान के लिए जेट थ्रस्ट का अनुपात। विशिष्ट आवेग मान इंजन की दक्षता और मितव्ययता को दर्शाता है।

रासायनिक रॉकेट इंजन (सीआरडी)

इस प्रकार का इंजन वर्तमान में एकमात्र ऐसा इंजन है जिसका व्यापक रूप से अंतरिक्ष यान को बाहरी अंतरिक्ष में लॉन्च करने के लिए उपयोग किया जाता है; इसके अलावा, इसे सैन्य उद्योग में भी आवेदन मिला है। रॉकेट ईंधन के एकत्रीकरण की स्थिति के आधार पर रासायनिक इंजनों को ठोस और तरल ईंधन में विभाजित किया जाता है।

सृष्टि का इतिहास

पहले रॉकेट इंजन ठोस प्रणोदक थे, और वे कई शताब्दियों पहले चीन में दिखाई दिए थे। उस समय उनका अंतरिक्ष से कोई लेना-देना नहीं था, लेकिन उनकी मदद से सैन्य रॉकेट लॉन्च करना संभव हो सका। ईंधन के रूप में एक पाउडर का उपयोग किया गया था, जो संरचना में बारूद जैसा था, केवल इसके घटकों का प्रतिशत बदल दिया गया था। परिणामस्वरूप, ऑक्सीकरण के दौरान, पाउडर फटा नहीं, बल्कि धीरे-धीरे जल गया, जिससे गर्मी निकली और जेट थ्रस्ट पैदा हुआ। ऐसे इंजनों को अलग-अलग सफलता के साथ परिष्कृत, बेहतर और बेहतर बनाया गया, लेकिन उनका विशिष्ट आवेग अभी भी छोटा रहा, यानी डिजाइन अक्षम और अलाभकारी था। जल्द ही, नए प्रकार के ठोस ईंधन सामने आए जिससे अधिक विशिष्ट आवेग प्राप्त करना और अधिक कर्षण विकसित करना संभव हो गया। यूएसएसआर, यूएसए और यूरोप के वैज्ञानिकों ने 20वीं सदी के पूर्वार्ध में इसके निर्माण पर काम किया। पहले से ही 1940 के दशक के उत्तरार्ध में, आधुनिक ईंधन का एक प्रोटोटाइप विकसित किया गया था, जिसका उपयोग आज भी किया जाता है।

RD-170 रॉकेट इंजन तरल ईंधन और ऑक्सीडाइज़र पर चलता है।

तरल रॉकेट इंजन के.ई. का आविष्कार हैं। त्सोल्कोव्स्की, जिन्होंने उन्हें 1903 में एक अंतरिक्ष रॉकेट के लिए एक बिजली इकाई के रूप में प्रस्तावित किया था। 1920 के दशक में, संयुक्त राज्य अमेरिका में रॉकेट इंजन के निर्माण पर काम शुरू हुआ, 1930 के दशक में - यूएसएसआर में। द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत से पहले ही, पहले प्रायोगिक नमूने बनाए गए थे, और इसके अंत के बाद, एलआरई का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ। इनका उपयोग सैन्य उद्योग में बैलिस्टिक मिसाइलों से लैस करने के लिए किया जाता था। 1957 में, मानव जाति के इतिहास में पहली बार, एक सोवियत कृत्रिम उपग्रह लॉन्च किया गया था। इसे लॉन्च करने के लिए रूसी रेलवे से लैस रॉकेट का इस्तेमाल किया गया।

रासायनिक रॉकेट इंजनों के संचालन का उपकरण और सिद्धांत

एक ठोस प्रणोदक इंजन के शरीर में एकत्रीकरण की ठोस अवस्था में ईंधन और एक ऑक्सीडाइज़र होता है, और ईंधन कंटेनर एक दहन कक्ष भी होता है। ईंधन आमतौर पर एक केंद्रीय छेद वाली छड़ के रूप में होता है। ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान, छड़ केंद्र से परिधि तक जलना शुरू कर देती है, और दहन के परिणामस्वरूप प्राप्त गैसें नोजल के माध्यम से बाहर निकलती हैं, जिससे जोर बनता है। यह सभी रॉकेट इंजनों में सबसे सरल डिज़ाइन है।

तरल प्रणोदक इंजनों में, ईंधन और ऑक्सीडाइज़र दो अलग-अलग टैंकों में एकत्रीकरण की तरल अवस्था में होते हैं। आपूर्ति चैनलों के माध्यम से, वे दहन कक्ष में प्रवेश करते हैं, जहां वे मिश्रित होते हैं और दहन प्रक्रिया होती है। दहन उत्पाद नोजल के माध्यम से बाहर निकलते हैं, जिससे जोर बनता है। तरल ऑक्सीजन का उपयोग आमतौर पर ऑक्सीडाइज़र के रूप में किया जाता है, और ईंधन अलग हो सकता है: केरोसिन, तरल हाइड्रोजन, आदि।

रासायनिक आरडी के फायदे और नुकसान, उनका दायरा

ठोस प्रणोदक आरडी के लाभ हैं:

• डिजाइन की सादगी;
• पारिस्थितिकी की दृष्टि से तुलनात्मक सुरक्षा;
• कम कीमत;
• विश्वसनीयता.

आरडीटीटी के नुकसान:

• परिचालन समय पर सीमा: ईंधन बहुत जल्दी जल जाता है;
• इंजन को पुनः आरंभ करने, उसे रोकने और कर्षण को विनियमित करने की असंभवता;
• 2000-3000 मीटर/सेकेंड के भीतर छोटा विशिष्ट गुरुत्व।

ठोस प्रणोदक रॉकेट मोटर्स के पेशेवरों और विपक्षों का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि उनका उपयोग केवल उन मामलों में उचित है जहां एक मध्यम शक्ति बिजली इकाई की आवश्यकता होती है, जो काफी सस्ती और लागू करने में आसान है। उनके उपयोग का दायरा बैलिस्टिक, मौसम संबंधी मिसाइलें, MANPADS, साथ ही अंतरिक्ष रॉकेट के साइड बूस्टर हैं (वे अमेरिकी मिसाइलों से लैस हैं, उनका उपयोग सोवियत और रूसी मिसाइलों में नहीं किया गया था)।

लिक्विड आरडी के लाभ:

• उच्च विशिष्ट आवेग (लगभग 4500 मीटर/सेकेंड और अधिक);
• कर्षण को नियंत्रित करने, इंजन को रोकने और पुनः आरंभ करने की क्षमता;
• हल्का वजन और सघनता, जो बड़े बहु-टन भार को भी कक्षा में लॉन्च करना संभव बनाता है।

एलआरई नुकसान:

• जटिल डिजाइन और कमीशनिंग;
• भारहीन परिस्थितियों में, टैंकों में तरल पदार्थ बेतरतीब ढंग से घूम सकते हैं। इनके जमाव के लिए ऊर्जा के अतिरिक्त स्रोतों का उपयोग करना आवश्यक है।

एलआरई का दायरा मुख्य रूप से अंतरिक्ष विज्ञान है, क्योंकि ये इंजन सैन्य उद्देश्यों के लिए बहुत महंगे हैं।

इस तथ्य के बावजूद कि अब तक रासायनिक रॉकेट इंजन ही बाहरी अंतरिक्ष में रॉकेट के प्रक्षेपण को सुनिश्चित करने में सक्षम हैं, उनका आगे सुधार व्यावहारिक रूप से असंभव है। वैज्ञानिक और डिजाइनर आश्वस्त हैं कि उनकी क्षमताओं की सीमा पहले ही पहुंच चुकी है, और उच्च विशिष्ट आवेग के साथ अधिक शक्तिशाली इकाइयों को प्राप्त करने के लिए ऊर्जा के अन्य स्रोतों की आवश्यकता है।

परमाणु रॉकेट इंजन (एनआरई)

इस प्रकार की आरडी, रासायनिक आरडी के विपरीत, ईंधन जलाने से नहीं, बल्कि परमाणु प्रतिक्रियाओं की ऊर्जा के साथ काम कर रहे तरल पदार्थ को गर्म करने से ऊर्जा उत्पन्न करती है। एनआरई समस्थानिक, थर्मोन्यूक्लियर और परमाणु हैं।

सृष्टि का इतिहास

एनआरई के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत 50 के दशक में विकसित किया गया था। पहले से ही 70 के दशक में, यूएसएसआर और यूएसए में प्रायोगिक नमूने तैयार थे, जिनका सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया था। 3.6 टन के थ्रस्ट वाले ठोस-चरण सोवियत आरडी-0410 इंजन का परीक्षण बेंच बेस पर किया गया था, और चंद्र कार्यक्रम के प्रायोजन को रोकने से पहले अमेरिकी एनईआरवीए रिएक्टर को सैटर्न वी रॉकेट पर स्थापित किया जाना था। समानांतर में, गैस-चरण एनआरई के निर्माण पर भी काम किया गया। अब परमाणु रॉकेट इंजन के विकास के लिए वैज्ञानिक कार्यक्रम हैं, अंतरिक्ष स्टेशनों पर प्रयोग किए जा रहे हैं।

इस प्रकार, परमाणु रॉकेट इंजन के पहले से ही कार्यशील मॉडल मौजूद हैं, लेकिन अभी तक उनमें से किसी का भी प्रयोगशालाओं या वैज्ञानिक ठिकानों के बाहर उपयोग नहीं किया गया है। ऐसे इंजनों की क्षमता काफी अधिक है, लेकिन उनके उपयोग से जुड़ा जोखिम भी काफी है, इसलिए फिलहाल वे केवल परियोजनाओं में ही मौजूद हैं।

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

परमाणु ईंधन के एकत्रीकरण की स्थिति के आधार पर, परमाणु रॉकेट इंजन गैस-, तरल- और ठोस-चरण वाले होते हैं। ठोस-चरण एनआरई में ईंधन ईंधन छड़ें हैं, परमाणु रिएक्टरों के समान। वे इंजन हाउसिंग में स्थित होते हैं और विखंडनीय सामग्री के क्षय की प्रक्रिया में वे तापीय ऊर्जा छोड़ते हैं। कार्यशील द्रव - गैसीय हाइड्रोजन या अमोनिया - ईंधन तत्व के संपर्क में, ऊर्जा को अवशोषित करता है और गर्म होता है, मात्रा में बढ़ता है और सिकुड़ता है, जिसके बाद यह उच्च दबाव में नोजल के माध्यम से बाहर निकलता है।

तरल-चरण एनआरई के संचालन का सिद्धांत और इसका डिज़ाइन ठोस-चरण वाले के समान है, केवल ईंधन तरल अवस्था में होता है, जिससे तापमान बढ़ाना संभव हो जाता है, और इसलिए जोर।

गैस-चरण एनआरई गैसीय अवस्था में ईंधन पर काम करते हैं। वे आमतौर पर यूरेनियम का उपयोग करते हैं। गैसीय ईंधन को विद्युत क्षेत्र द्वारा शरीर में रखा जा सकता है या इसे एक सीलबंद पारदर्शी फ्लास्क - एक परमाणु लैंप में रखा जा सकता है। पहले मामले में, ईंधन के साथ काम कर रहे तरल पदार्थ का संपर्क होता है, साथ ही बाद का आंशिक रिसाव भी होता है, इसलिए, ईंधन के थोक के अलावा, इंजन में आवधिक पुनःपूर्ति के लिए अपना रिजर्व होना चाहिए। परमाणु लैंप के मामले में, कोई रिसाव नहीं होता है, और ईंधन काम कर रहे तरल पदार्थ के प्रवाह से पूरी तरह से अलग हो जाता है।

यार्ड के फायदे और नुकसान

परमाणु रॉकेट इंजनों का रासायनिक इंजनों की तुलना में बहुत बड़ा लाभ है - यह एक उच्च विशिष्ट आवेग है। ठोस-चरण मॉडल के लिए, इसका मान 8000-9000 m/s है, तरल-चरण मॉडल के लिए यह 14000 m/s है, गैस-चरण मॉडल के लिए यह 30000 m/s है। हालाँकि, उनके उपयोग से रेडियोधर्मी उत्सर्जन के साथ वातावरण का प्रदूषण होता है। अब एक सुरक्षित, पर्यावरण के अनुकूल और कुशल परमाणु इंजन बनाने पर काम चल रहा है, और इस भूमिका के लिए मुख्य "उम्मीदवार" एक परमाणु लैंप के साथ एक गैस-चरण एनआरई है, जहां रेडियोधर्मी पदार्थ एक सीलबंद फ्लास्क में होता है और बाहर नहीं जाता है जेट लौ के साथ.

इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन (ईपी)

रासायनिक रॉकेट इंजन का एक अन्य संभावित प्रतियोगी विद्युत ऊर्जा द्वारा संचालित इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन है। ईआरडी इलेक्ट्रोथर्मल, इलेक्ट्रोस्टैटिक, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक या स्पंदित हो सकता है।

सृष्टि का इतिहास

पहला ईजेई 30 के दशक में सोवियत डिजाइनर वी.पी. द्वारा डिजाइन किया गया था। ग्लुश्को, हालाँकि ऐसा इंजन बनाने का विचार बीसवीं सदी की शुरुआत में सामने आया था। 60 के दशक में, यूएसएसआर और यूएसए के वैज्ञानिक सक्रिय रूप से एक विद्युत प्रणोदन प्रणाली के निर्माण पर काम कर रहे थे, और पहले से ही 70 के दशक में, पहले नमूनों का उपयोग अंतरिक्ष यान में नियंत्रण इंजन के रूप में किया जाने लगा।

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

एक विद्युत प्रणोदन प्रणाली में ईजेई ही शामिल होता है, जिसकी संरचना उसके प्रकार, कार्यशील तरल पदार्थ की आपूर्ति प्रणाली, नियंत्रण और बिजली आपूर्ति पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रोथर्मल आरडी हीटिंग तत्व या इलेक्ट्रिक आर्क में उत्पन्न गर्मी के कारण कार्यशील तरल पदार्थ के प्रवाह को गर्म करता है। हीलियम, अमोनिया, हाइड्राज़ीन, नाइट्रोजन और अन्य अक्रिय गैसें, कम अक्सर हाइड्रोजन, का उपयोग कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में किया जाता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक आरडी को कोलाइडल, आयनिक और प्लाज्मा में विभाजित किया गया है। उनमें कार्यशील द्रव के आवेशित कण विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरित हो जाते हैं। कोलाइडल या आयनिक आरडी में, गैस आयनीकरण एक आयनाइज़र, एक उच्च आवृत्ति विद्युत क्षेत्र, या एक गैस-डिस्चार्ज कक्ष द्वारा प्रदान किया जाता है। प्लाज्मा आरडी में, कार्यशील तरल पदार्थ, क्सीनन, एक अक्रिय गैस, एक कुंडलाकार एनोड से होकर गुजरती है और एक क्षतिपूर्ति कैथोड के साथ गैस-डिस्चार्ज कक्ष में प्रवेश करती है। उच्च वोल्टेज पर, एनोड और कैथोड के बीच एक चिंगारी प्रज्वलित होती है, जो गैस को आयनित करती है, जिसके परिणामस्वरूप प्लाज्मा बनता है। धनात्मक रूप से आवेशित आयन तेज़ गति से नोजल के माध्यम से बाहर निकलते हैं, जो विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरण के कारण प्राप्त होता है, और इलेक्ट्रॉनों को एक क्षतिपूर्ति कैथोड द्वारा बाहर लाया जाता है।

विद्युतचुंबकीय आरडी का अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है - बाहरी या आंतरिक, जो कार्यशील द्रव के आवेशित कणों को गति देता है।

आवेग आरडी विद्युत निर्वहन की कार्रवाई के तहत ठोस ईंधन के वाष्पीकरण के कारण काम करता है।

ईआरडी के फायदे और नुकसान, उपयोग का दायरा

ईआरडी के फायदों में:

• उच्च विशिष्ट आवेग, जिसकी ऊपरी सीमा व्यावहारिक रूप से असीमित है;
• कम ईंधन खपत (कार्यशील तरल पदार्थ)।

कमियां:

• बिजली की खपत का उच्च स्तर;
• डिज़ाइन जटिलता;
• थोड़ा कर्षण.

आज तक, ईआरई का उपयोग अंतरिक्ष उपग्रहों पर उनकी स्थापना तक ही सीमित है, और सौर बैटरी का उपयोग उनके लिए बिजली के स्रोत के रूप में किया जाता है। साथ ही, ये इंजन ही वे बिजली संयंत्र बन सकते हैं जो अंतरिक्ष का पता लगाना संभव बनाएंगे, इसलिए, कई देशों में उनके नए मॉडल के निर्माण पर सक्रिय रूप से काम किया जा रहा है। यह ये बिजली संयंत्र थे जिनका उल्लेख विज्ञान कथा लेखकों ने अंतरिक्ष की विजय के लिए समर्पित अपने कार्यों में सबसे अधिक बार किया है, इन्हें विज्ञान कथा फिल्मों में भी पाया जा सकता है। अब तक, यह ईआरडी ही है जो आशा है कि लोग अभी भी सितारों की यात्रा कर सकेंगे।

इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन - एक रॉकेट इंजन, जिसके संचालन का सिद्धांत एक अंतरिक्ष यान पर स्थित बिजली संयंत्र से प्राप्त विद्युत ऊर्जा के कर्षण पैदा करने के उपयोग पर आधारित है। आवेदन का मुख्य दायरा प्रक्षेपवक्र का एक छोटा सा सुधार है, साथ ही अंतरिक्ष यान के अंतरिक्ष में अभिविन्यास भी है। एक इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन, एक कार्यशील तरल आपूर्ति और भंडारण प्रणाली, एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली और एक बिजली आपूर्ति प्रणाली से युक्त परिसर को इलेक्ट्रिक रॉकेट प्रणोदन प्रणाली कहा जाता है।

रॉकेट इंजनों में जोर पैदा करने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करने की संभावना का उल्लेख के. ई. त्सोल्कोवस्की के लेखन में मिलता है। 1916-1917 में। पहला प्रयोग आर. गोडार्ड द्वारा किया गया था, और पहले से ही 30 के दशक में। 20 वीं सदी वी.पी. ग्लुश्को के नेतृत्व में, पहले इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजनों में से एक बनाया गया था।

अन्य रॉकेट इंजनों की तुलना में, इलेक्ट्रिक इंजन अंतरिक्ष यान के जीवनकाल को बढ़ाना संभव बनाते हैं, और साथ ही, प्रणोदन प्रणाली का द्रव्यमान काफी कम हो जाता है, जिससे पेलोड बढ़ाना और सबसे पूर्ण वजन प्राप्त करना संभव हो जाता है। और आकार विशेषताएँ। इलेक्ट्रिक रॉकेट मोटर्स का उपयोग करके, दूर के ग्रहों की उड़ान की अवधि को कम करना संभव है, साथ ही किसी भी ग्रह की उड़ान को संभव बनाना संभव है।

60 के दशक के मध्य में। 20 वीं सदी इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजनों का यूएसएसआर और यूएसए में और पहले से ही 1970 के दशक में सक्रिय रूप से परीक्षण किया गया था। उनका उपयोग मानक प्रणोदन प्रणाली के रूप में किया गया था।

रूस में, वर्गीकरण कण त्वरण के तंत्र पर आधारित है। निम्नलिखित प्रकार के इंजनों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: इलेक्ट्रोथर्मल (इलेक्ट्रिक हीटिंग, इलेक्ट्रिक आर्क), इलेक्ट्रोस्टैटिक (आयन, कोलाइडल सहित, एनोड परत में त्वरण के साथ स्थिर प्लाज्मा इंजन), उच्च परिशुद्धता (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक, मैग्नेटोडायनामिक) और आवेग इंजन।

किसी भी तरल पदार्थ और गैसों, साथ ही उनके मिश्रण का उपयोग कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में किया जा सकता है। प्रत्येक प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटर के लिए, सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए उपयुक्त कार्यशील तरल पदार्थ लागू करना आवश्यक है। अमोनिया का उपयोग पारंपरिक रूप से इलेक्ट्रोथर्मल इंजनों के लिए किया जाता है, क्सीनन का उपयोग इलेक्ट्रोस्टैटिक इंजनों में किया जाता है, लिथियम का उपयोग उच्च-वर्तमान इंजनों में किया जाता है, और फ्लोरोप्लास्टिक पल्स इंजनों के लिए सबसे प्रभावी कार्यशील तरल पदार्थ है।

नुकसान के मुख्य स्रोतों में से एक त्वरित द्रव्यमान की प्रति इकाई आयनीकरण पर खर्च की गई ऊर्जा है। इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन का लाभ कार्यशील तरल पदार्थ की कम द्रव्यमान प्रवाह दर, साथ ही त्वरित कण प्रवाह का उच्च वेग है। निकास वेग की ऊपरी सीमा सैद्धांतिक रूप से प्रकाश की गति के भीतर है।

वर्तमान में, विभिन्न प्रकार के इंजनों के लिए, निकास वेग 16 से 60 किमी/सेकेंड तक होता है, हालांकि उन्नत मॉडल 200 किमी/सेकेंड तक कण प्रवाह निकास वेग दे सकते हैं।
नुकसान बहुत कम जोर घनत्व है, यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि बाहरी दबाव त्वरण चैनल में दबाव से अधिक नहीं होना चाहिए। अंतरिक्ष यान में प्रयुक्त आधुनिक विद्युत रॉकेट इंजनों की विद्युत शक्ति 800 से 2000 W तक होती है, हालाँकि सैद्धांतिक शक्ति मेगावाट तक पहुँच सकती है। इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन की दक्षता कम होती है और 30 से 60% तक होती है।

अगले दशक में, इस प्रकार के इंजन मुख्य रूप से भूस्थैतिक और निम्न पृथ्वी कक्षाओं दोनों में स्थित अंतरिक्ष यान की कक्षा को सही करने के साथ-साथ अंतरिक्ष यान को पृथ्वी की कक्षा के निकट एक संदर्भ से उच्च कक्षाओं, उदाहरण के लिए, भूस्थिर कक्षाओं में पहुंचाने का कार्य करेंगे।

एक तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन, जो एक कक्षा सुधारक का कार्य करता है, को एक इलेक्ट्रिक के साथ बदलने से एक विशिष्ट उपग्रह का द्रव्यमान 15% कम हो जाएगा, और यदि कक्षा में इसके सक्रिय रहने की अवधि बढ़ जाती है, तो 40% तक .