Магнитный плазмодинамический двигатель: Разработанная технология позволяет проектировать двигатель с реактивной тягой вплоть до 5 Ньютонов и более без потери качества преобразования энергии
Продемонстрирована модель электрического ракетного двигателя с ВТСП-магнитом. Мощность 25 кВт. Реактивная тяга до 1 Н, удельный импульс 3840 сек, КПД до 54%
Российская компания «СуперОкс» представила данные об испытаниях первой версии своей силовой установки с использованием сверхпроводящих магнитов. Насколько можно понять, это промежуточный итог трёхлетней работы. Сообщается, что в работе также принимала участие кафедра физики плазмы НИЯУ МИФИ.
Российским разработчиком создан сверхпроводниковый электроракетный двигатель с эффективностью 54%
Москва, 12 января 2021 года. Компания «СуперОкс» впервые делится подробностями своего трехлетнего проекта по разработке и испытаниям мощного электроракетного двигателя (ЭРД) со сверхпроводниковым магнитом. В декабре 2020 года статья опубликована в английском журнале серии Journal of Physics:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1686/1/012023/pdf
Применение созданных в «СуперОкс» сверхпроводниковых технологий позволило достичь рекордных характеристик двигателя. В ходе проекта компании удалось впервые продемонстрировать, что сверхпроводимость может быть применена для создания космической техники с большим практическим эффектом: технология ЭРД высокой мощности значительно снизит затраты на выведение и доставку на целевые орбиты и сделает космос более доступным. Электроракетный двигатель с полученными параметрами – ключевой элемент для межорбитального буксира, а также аппаратов исследования Луны, Марса и дальнего космоса, поскольку для создания тяги этот двигатель использует в 10 раз меньше топлива (по массе), чем «химические» реактивные двигатели.
В проекте «СуперОкс» разрабатывался магнитоплазмодинамический вариант ЭРД. В таком двигателе «топливом» служит превращенный в плазму инертный газ, который разгоняется электромагнитным полем. За счет большой скорости разгона плазмы, такому двигателю нужно значительно меньше топлива, чем традиционному реактивному двигателю, работающему за счет реакции горения. Отличительной чертой созданного образца сверхпроводникового ЭРД является высокая мощность – десятки киловатт. Для сравнения, ЭРД, применяемые в космической технике сегодня, крайне редко имеют мощность выше 10 кВт.
«За три года исследований нами достигнута эффективность работы реактивной тяги электрического ракетного двигателя 54% и получена реактивная тяга силой 1 Ньютон при мощности двигателя 30 киловатт», - отмечает заместитель генерального директора ЗАО «СуперОкс» Алексей Воронов, – «Разработанная технология позволяет проектировать двигатель с реактивной тягой вплоть до 5 Ньютонов и более без потери качества преобразования энергии. Этот результат стал возможен только благодаря высокому магнитному полю в нашем двигателе, которое создается магнитом из высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП)».
Применение сверхпроводимости позволило достичь существенных для применения в космосе практических результатов, а именно:
-
масса магнита снижена в 4 раза относительно медного аналога,
-
габариты магнитной системы снижены в 3 раза,
-
энергопотребление магнита снижено более чем в 20 раз по сравнению с медным аналогом,
-
достигнуто значение КПД двигателя 54%,
-
показано, что применение магнитного поля увеличивает эффективность работы двигателя в 7 раз, а удельный импульс и тягу в 3 раза,
Универсальная система измерения реактивной тяги рабочей модели электрического ракетного двигателя была разработана, изготовлена, установлена и опытно отработана специалистами «СуперОкс» в сотрудничестве с кафедрой физики плазмы НИЯУ МИФИ. Компания планирует развивать сотрудничество с МИФИ для изготовления и испытания новых прототипов двигателя.
«СуперОкс» – российская частная высокотехнологичная группа компаний, развивающая технологии на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Группа производит ВТСП-провод второго поколения и энергетическое оборудование на его основе.
Контакты: www.superox.ru, [email protected], +7 (916) 764 9002
Вакуумный стенд, созданный «СуперОкс» для испытания электрических ракетных двигателей мощностью до 100 кВт.
Рабочая часть электрического ракетного двигателя мощностью 25 кВт.
Сверхпроводниковый электромагнит с магнитным полем до 1 Тл, изготовленный «СуперОкс» для испытания модели электрического ракетного двигателя.
