Победитель конкурса
"Молодые ученые"

Ольга
Плотникова

Эффективный холловский двигатель малой мощности

05.00.00 Технические науки


Москва


Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Аспирантура, 1 курс, факультет: Энергомашиностроение


Описание проекта

Проект направлен на создание холловского двигателя малой (до 500 Вт) мощности. Такие двигатели предполагается использовать в качестве маршевых и корректирующих для малых (500 кг) космических аппаратов. Такие аппараты интересны в первую очередь для коммерческого использования, так как они значительно дешевле тяжелых аппаратов при конструировании и сборке, а при запуске снижаются финансовые риски, связанные с возможностью аварии. Однако существующие модели малых холловских двигателей с требуемыми параметрами тяги имеют неприемлемо низкие ресурс и энергетическую эффективность, в связи с чем их использование для реальных космических задач нерентабельно. Эти параметры можно улучшить без значительного удорожания и утяжеления устройства, если использовать усложненную геометрию магнитной системы и разрядного канала. Таким образом можно будет снизить себестоимость малого космического аппарата и увеличить срок его службы. Также рассматривается возможность использования холловских двигателей малой мощности на межорбитальных буксирах с сухой массой менее 100 кг. Эти буксиры предполагается использовать для различных задач, требующих длительного времени жизни аппарата. Так как функцию буксира невозможно реализовать без маршевого двигателя, при отсутствии эффективного двигателя с большим ресурсом это вообще не имеет смысла. Холловские двигатели имеют хорошие перспективы для этой задачи.



Сейчас

Изучение влияния взаимного расположения полюсов холловского двигателя на его параметры. Изучение влияния геометрии и расположения магнитного шунта на скорость эрозии полюсов и тяговые характеристики двигателя. Изучение влияния ширины выходной щели анодной полости на характеристики холловского двигателя. Создание экспериментальной модели холловского двигателя на криптоне со следующими параметрами: мощность до 500 Вт, тяга более 10 мН, удельный импульс более 1000 с, оценочный ресурс более 1000 ч.