Для космических спутников создали почти вечный двигатель
Инженеры Московского авиационного института разработали почти вечный двигатель для спутников. Ресурс работы двигательной установки на его базе составляет свыше 7500 часов — это в 2,5 раза больше самых долговечных аналогов.
Новый двигатель НТ-1000 работает на эффекте Холла — явлении, когда электрический ток в газе (плазме) отклоняется магнитным полем, создавая ускоренный поток ионов. В отличие от химических ракетных двигателей такой не сжигает топливо. В отличие от электроракетных — использует не только электрическое, но и магнитное поле. Двигатели на эффекте Холла энергоэффективнее и могут работать дольше из-за отсутствия электродов, которые со временем изнашиваются.
Двигатели на эффекте Холла подходят для медленных маневров — например, коррекции орбиты спутника, довыведения или сведения с рабочей орбиты. Помочь запустить ракету с Земли они не смогут — их тяга слишком мала.
Специалисты решили главную проблему двигателей Холла — справились с разрушением разрядного канала. Это керамическая камера, где газ превращается в плазму под действием электричества. Ранее ее стенки разрушались от постоянной бомбардировки ионами. Канал, через который они попадают в камеру, сделали короче — теперь ионизация и ускорение частиц происходит в открытом пространстве без контакта со стенками. Последние заменила особая конфигурация магнитного поля, которая держит плазму в нужной «форме».
Благодаря изменениям тяга и удельный импульс стали практически неизменны на протяжении всего ресурса работы двигателя, а сам ресурс вырос более чем в 10 раз — теперь он ограничен лишь запасами газов на борту (ксенона или криптона). Ресурс работы установки с улучшенным двигателем составляет более 7500 часов и ограничен долговечностью вспомогательных систем.
Двигатель может работать на разных газах (ксеноне или криптоне). Он подойдет для космических аппаратов массой до тонны, в том числе для применения в составе групп спутников. Принцип работы, опробованный на двигателе HT-1000, пригодится при создания более мощных плазменных двигателей для межорбитальных буксиров, околоземных станций или для полетов к другим планетам.
Испытания двигателя HT-1000 успешно прошли на стендах института. В Зеленограде создана производственная линия для массового выпуска двигателей.
