Разработка и исследование катодных узлов сильноточных плазменных устройств на кафедре "Плазменные энергетические установки" - page 4

Г.К. Клименко, А.А. Ляпин
4
на литии с присадкой бария, устойчивость работы и стабильность ха-
рактеристик процесса, а главное — существенное снижение темпера-
туры эмиттера и износа катода, что позволило прогнозировать работу
катода по крайней мере еще на 100 ч. Полученные данные были ис-
пользованы при создании в РКК «Энергия» сильноточного плазмен-
ного двигателя мощностью до 500 кВт на литии при токе разряда до
10 кА. Результаты испытаний этого двигателя позволили прогнози-
ровать его ресурс до 1000 ч [4].
Работа по модернизации и исследованию характеристик катодного
узла торцевого холловского двигателя была проведена совместно с
НИИТП (ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша»). Изучались электрические
характеристики двигателя типа «Крен» при работе на калии и на калии
с присадкой бария. В конструкцию одноканального катодного узла
была встроена система подачи бария, что позволило снизить приэлек-
тродные потери энергии в двигателе. В результате была предложена
новая схема многополостного катодного узла со встроенной системой
подачи присадки, благодаря использованию которой удалось снизить
температуру катода и уменьшить потери энергии. Эта работа выполне-
на сотрудниками кафедры Г.К. Клименко, М.Н. Черкасовым,
М.М. Чурсиным совместно с сотрудниками НИИТП И.Н. Острецовым
и А.А. Поротниковым. Логическим ее продолжением стали исследова-
ния по созданию сильноточного и низковольтного плазменного
контакта для униполярного генератора. При этом был реализован само-
стоятельный аномальный кольцевой дуговой разряд в вакууме при
напряжении 5,5 В и токе 400 А. В результате был изготовлен образец
плазменного контакта диаметром 200 мм. Работа выполнена совместно
сотрудниками кафедры Г.К. Клименко, К.В. Комиссаровым, А.А. Ля-
пиным, И.В. Николаевым, М.М. Чурсиным и сотрудниками НИИТП
А.М. Костылевым и А.А. Садовниковым.
Совместно с ОКБ «Факел» проведен цикл работ по исследованию
катодов-компенсаторов (КК) перспективных электроракетных двига-
телей. При проведении ресурсных испытаний изучались характери-
стики износа сильноточного катода перспективных двигателей на
номинальный ток 50 А [5, 6]. Кроме того, исследовались процессы
переноса тока и динамика износа эмиттера КК, что позволило разра-
ботать методики проведения ускоренных испытаний при работе на
разных режимах — пусковом и установившемся. Были разработаны
также оригинальные методики определения текущего износа без раз-
рушения катодного узла и определения температуры рабочей по-
верхности канала эмиттера. Предложена оригинальная методика мо-
делирования износа для ускорения испытаний и проведены длитель-
ные сравнительные испытания на стендах ОКБ «Факел», подтвер-
дившие возможность существенного сокращения времени испытаний
на стационарном режиме.
1,2,3 5,6,7
Powered by FlippingBook