Ольга Плотникова
Победитель конкурса «Молодые ученые»

Ольга Плотникова

Эффективный холловский двигатель малой мощности

05.00.00 Технические науки

Город
Москва
Где учится
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.

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.