Импульсная катодно-дуговая двигательная установка с внутренним проволочным инициатором - RU2018111939A
Код документа: RU2018111939A
Формула
1. Двигательная установка, содержащая
твердый проводящий или полупроводниковый катод;
анод с разностью потенциалов относительно указанного катода, создающей электрическое поле между указанным анодом и указанным катодом; и
изолированный инициатор, выполненный с возможностью инициирования дугового разряда из точки на верхней поверхности указанного катода импульсами, причем указанные инициатор и указанный катод находятся, по существу, в вакууме, при этом указанный инициатор является продвигаемым внутри катода таким образом, что точка, в которой происходит инициирование дуги, находится на верхней поверхности указанного катода.
2. Двигательная установка по п. 1, в которой твердый катод выбран из группы, содержащей: магний, титан, углерод, алюминий, кальций, углерод, ванадий, молибден, вольфрам, тантал, олово, висмут, никель, железо и хром.
3. Двигательная установка по п. 1, в которой твердый катод представляет собой сплав или композитный материал, содержащий по меньшей мере одно из магния, титана, углерода, алюминия, кальция, углерода, ванадия, молибдена, вольфрама, тантала, олова, висмута, никеля, железа или хрома.
4. Двигательная установка по любому из пп. 1-3, в которой указанные импульсы находятся в диапазоне от 20 мкс до 500 мкс.
5. Двигательная установка по любому из пп. 1-4, в которой инициатор выбран из группы, содержащей: высоковольтный инициатор, лазерный инициатор, механический инициатор и электрический инициатор.
6. Двигательная установка по п. 5, дополнительно содержащая
высоковольтный источник питания инициатора; и
изолятор между указанным инициатором и указанным катодом;
причем указанный инициатор представляет собой электрический инициатор, содержащий инициаторный штырь и выполнен с возможностью создания поверхностного разряда между указанным инициаторным штырем и указанным катодом через указанный изолятор при подключении указанного высоковольтного источника питания к указанному инициатору.
7. Двигательная установка по п. 6, в которой электрический инициатор представляет собой проволоку, выступающую из катода, причем указанное выступание указанной проволоки находится в точке на верхней поверхности или передней поверхности указанного катода, и также при этом инициатор находится внутри катода.
8. Двигательная установка по п. 6, в которой электрический инициатор расположен в инициаторной точке на верхней поверхности или передней поверхности катода, при этом указанная инициаторная точка находится внутри периметра указанной верхней поверхности или передней поверхности.
9. Двигательная установка по п. 8, в которой указанная инициаторная точка расположена в центре или рядом с центром поверхности катода.
10. Двигательная установка по п. 9, в которой указанная инициаторная точка расположена на крае или рядом с краем отверстия, выполненного в центре указанного катода, причем по меньшей мере часть указанного инициатора расположена внутри указанного центрального отверстия.
11. Двигательная установка по п. 8, в которой инициаторная точка находится менее чем на половине расстояния от центра верхней поверхности или передней поверхности катода до периферии верхней поверхности или передней поверхности катода.
12. Двигательная установка по п. 11, в которой указанная инициаторная точка находится менее, чем на четверти расстояния от центра верхней поверхности или передней поверхности катода до периферии верхней поверхности или передней поверхности катода.
13. Двигательная установка по любому из пп. 6-12, в которой электрический инициатор использует импульс в диапазоне от 1 кВ до 10 кВ.
14. Двигательная установка по любому из пп. 6-13, в которой напряжение указанного высоковольтного источника питания инициатора находится в диапазоне от 1 кВ до 20 кВ.
15. Двигательная установка по п. 14, в которой напряжение указанного высоковольтного источника питания инициатора равно 1,2 кВ.
16. Двигательная установка по любому из пп. 6-15, в которой указанный инициаторный штырь содержит тугоплавкий металл.
17. Двигательная установка по п. 16, в которой указанным тугоплавким металлом является вольфрам.
18. Двигательная установка по любому из пп. 1-17, в которой указанный дуговой разряд образует плазменный факел, направленный по нормали к верхней поверхности катода.
19. Двигательная установка по любому из пп. 1-18, дополнительно содержащая механизм подачи для управления перемещением указанного катода относительно указанного инициатора.
20. Двигательная установка по п. 19, в которой указанный механизм подачи содержит червячную передачу, содержащую шестерню червячной передачи, выполненную с возможностью зацепления с червяком, образующим часть указанного катода, при этом указанная шестерня червячной передачи является приводимой в движение мотором.
21. Двигательная установка по п. 19, в которой указанный механизм подачи содержит напряженную пружину для продвижения катода относительно указанного инициатора по мере износа указанного катода под действием указанного дугового разряда.
22. Двигательная установка по п. 18, дополнительно содержащая магнитное сопло для направления указанного плазменного факела.
23. Двигательная установка по п. 22, в которой указанное магнитное сопло содержит по меньшей мере один постоянный магнит.
24. Двигательная установка по любому из пп. 1-23, дополнительно содержащая магнитное направляющее устройство, выполненное с возможностью управления точкой дугового разряда на верхней поверхности указанного катода.
25. Двигательная установка по п. 24, в которой указанное магнитное направляющее устройство содержит по меньшей мере одно из магнитной катушки или постоянного магнита.
26. Двигательная установка космического аппарата, содержащая двигательную установку по любому из пп. 1-25.
27. Космический аппарат, содержащий двигательную установку космического аппарата по п. 26, причем космический аппарат выбран из группы, содержащей ракеты, многоразовые космические корабли, спутники и космические станции.
