Optymalizacja, testowanie i diagnostyka zminiaturyzowanych sterów strumieniowych hali

Podsumowanie

Tutaj prezentujemy protokół do testowania i optymalizacji systemów napędu kosmicznego opartych na zminiaturyzowanych silnikach typu Hall

.

Streszczenie

Zminiaturyzowane statki kosmiczne i satelity wymagają inteligentnych, wysoce wydajnych i trwałych silników o niskim ciągu, zdolnych do długotrwałej, niezawodnej pracy bez nadzoru i regulacji. Silniki termochemiczne, które wykorzystują właściwości termodynamiczne gazów jako środek przyspieszenia, mają fizyczne ograniczenia prędkości spalin, co skutkuje niską sprawnością. Co więcej, silniki te wykazują wyjątkowo niską wydajność przy małych ciągach i mogą nie nadawać się do systemów pracujących w trybie ciągłym, które zapewniają adaptacyjną kontrolę orientacji, prędkości i pozycji statku kosmicznego w czasie rzeczywistym. W przeciwieństwie do tego, elektryczne systemy napędowe, które wykorzystują pola elektromagnetyczne do przyspieszania zjonizowanych gazów (tj. plazmy), nie mają żadnych fizycznych ograniczeń pod względem prędkości spalin, co pozwala na praktycznie dowolną wydajność masy i impuls właściwy. Silniki Halla o małym ciągu mają żywotność kilku tysięcy godzin. Ich napięcie rozładowania waha się od 100 do 300 V, pracując przy mocy znamionowej <1 kW. Mają rozmiar od 20 do 100 mm. Duże stery strumieniowe Halla mogą zapewnić ułamki miliniutonów ciągu. W ciągu ostatnich kilku dekad wzrosło zainteresowanie układami napędowymi o małej masie, małej mocy i wysokiej wydajności do napędzania satelitów o masie 50-200 kg. W tej pracy pokażemy, jak zbudować, przetestować i zoptymalizować mały (30 mm) ster strumieniowy Halla, który jest w stanie napędzać małego satelitę o masie około 50 kg. Pokażemy silnik operujący w symulatorze dużego środowiska kosmicznego i opiszemy, w jaki sposób mierzy się ciąg oraz zbiera i przetwarza parametry elektryczne, w tym charakterystykę plazmy, w celu oceny kluczowych parametrów silnika. Pokażemy również, w jaki sposób ster strumieniowy jest zoptymalizowany, aby uczynić go jednym z najbardziej wydajnych małych sterów strumieniowych, jakie kiedykolwiek zbudowano. Zajmiemy się również wyzwaniami i możliwościami, jakie stwarzają nowe materiały sterów strumieniowych.

Wprowadzenie

Ponowne zainteresowanie przemysłem kosmicznym zostało częściowo skatalizowane przez wysoce wydajne elektryczne systemy napędowe, które zapewniają zwiększone możliwości misji przy coraz niższych kosztach startu^1,2,3. Ostatnio zaproponowano i przetestowano wiele różnych typów kosmicznych napędów elektrycznych^4,5,6,7,8 wspierane przez dzisiejsze zainteresowanie eksploracją kosmosu^9,10. Wśród nich przede wszystkim znajdują się, gridded ion^11,12 oraz silniki typu Hall^13,14 są szczególnie interesujące ze względu na ich zdolność do osiągania bardzo wysokiej sprawności około 80%, przewyższającej wydajność jakiegokolwiek chemicznego steru strumieniowego, w tym najbardziej wydajnych systemów tlenowo-wodorowych, których wydajność jest ograniczona do około 5000 m/s przez główne prawa fizyki^{15, 16,17,18}.

Kompleksowe, niezawodne testowanie zminiaturyzowanych silników kosmicznych zazwyczaj wymaga dużego kompleksu obiektów testowych, które obejmują komory testowe, urządzenia próżniowe (pompy), przyrządy kontrolne i diagnostyczne, system do pomiaru parametrów plazmy¹⁹, oraz szeroki zakres urządzeń pomocniczych, które podtrzymują działanie steru strumieniowego, takich jak system zasilania elektrycznego, jednostka dostarczająca paliwo, Stanowisko do pomiaru ciągu i wiele innych^20,21. Co więcej, typowy silnik napędowy w przestrzeni kosmicznej składa się z kilku jednostek, które oddzielnie wpływają na wydajność i żywotność całego układu ciągu, a zatem mogą być testowane zarówno osobno, jak i jako część zespołu steru strumieniowego^22,23. To znacznie komplikuje procedury testowe i implikuje długie okresy testowe^24,25. Niezawodność zespołu katodowego steru strumieniowego, a także działanie sterów strumieniowych w przypadku użycia różnych materiałów pędnych również wymaga specjalnego rozważenia^26,27.

Aby określić ilościowo wydajność elektrycznego systemu napędowego i zakwalifikować moduły do operacyjnego wdrożenia w misjach kosmicznych, potrzebne są naziemne urządzenia testowe, które umożliwiają symulację realistycznych środowisk kosmicznych do testowania wieloskalowych jednostek napędowych^28,29,30. Przykładem takiego systemu jest wielkoskalowa komora symulacyjna środowiska kosmicznego zlokalizowana w Centrum Napędów Kosmicznych w Singapurze (SPC-S, Rysunek 1a,b)³¹. Podczas tworzenia takiego środowiska symulacyjnego należy wziąć pod uwagę następujące podstawowe i drugorzędne kwestie. Podstawową obawą jest to, że utworzone w ten sposób środowisko kosmiczne musi dokładnie i niezawodnie symulować realistyczne środowisko kosmiczne, a wbudowane systemy diagnostyczne muszą zapewniać precyzyjną i dokładną diagnostykę podczas oceny wydajności systemu. Drugorzędnym problemem jest to, że symulowane środowiska kosmiczne muszą być wysoce konfigurowalne, aby umożliwić szybką instalację i testowanie różnych modułów napędowych i diagnostycznych, a środowisko musi być w stanie pomieścić testy o wysokiej przepustowości w celu optymalizacji warunków rozładowania i pracy wielu jednostek jednocześnie.

Symulatory środowiska kosmicznego i pompowni

Tutaj ilustrujemy dwa obiekty symulacyjne w SPC-S, które zostały wdrożone do testowania zminiaturyzowanych elektrycznych systemów napędowych, jak również zintegrowanych modułów. Te dwie placówki mają różną skalę i przede wszystkim pełnią różne role w procesie oceny wyników, jak opisano poniżej.

Duża komora uruchamiająca przestrzeń plazmową (PSAC)

PSAC ma wymiary 4,75 m (długość) x 2,3 m (średnica) i posiada zestaw pomp próżniowych, który składa się z wielu pomp o dużej wydajności pracujących w tandemie. Jest w stanie osiągnąć ciśnienie podstawowe niższe niż ^10-6 Pa. Posiada zintegrowany odczyt kontroli podciśnienia i system aktywacji/przedmuchiwania pompy do opróżniania i przedmuchiwania komory. Jest wyposażony w liczne konfigurowalne kołnierze, przepusty elektryczne i iluminatory do diagnostyki wizualnej, aby zapewnić możliwość testowania linii. To, w połączeniu z pełnym zestawem funkcji diagnostycznych zamontowanych wewnętrznie, pozwala na szybką modyfikację pod kątem diagnostyki multimodalnej. Skala PSAC pozwala również na testowanie w pełni zintegrowanych modułów do zastosowań w symulowanym środowisku.

PSAC to flagowy obiekt do symulacji środowiska kosmicznego SPC-S (Rysunek 1c,d). Już sam jego rozmiar pozwala na testowanie kompletnych modułów o wielkości do kilku U zamontowanych na stoliku czterokolumnowym. Zaletą tej metody byłaby wizualizacja w czasie rzeczywistym, w jaki sposób moduły napędowe zamontowane na różnych ładunkach mogą wpływać na manewrowanie ładunkami in situ w przestrzeni kosmicznej. Jest to symulowane poprzez montaż i zawieszenie całego ładunku na opatentowanej platformie pomiaru ciągu quadfilar. Ster strumieniowy może zostać następnie odpalony, a podwieszana platforma ze sterem strumieniowym i ładunkiem zostanie przetestowana zgodnie z warunkami kosmicznymi. Surowce do gazów pędnych, które wchodzą do środowiska testowego za pośrednictwem elektrycznych modułów napędowych, są efektywnie wypompowywane przez zestaw próżniowy, aby zapewnić, że ogólne ciśnienie w komorze nie ulega zmianie, utrzymując w ten sposób realistyczne środowisko kosmiczne^32,33,34. Co więcej, elektryczne systemy napędowe zazwyczaj obejmują produkcję plazmy i wykorzystują manipulację trajektoriami naładowanych cząstek opuszczających system w celu wygenerowania ciągu³⁵. W mniejszych środowiskach symulacyjnych nagromadzenie ładunku lub osłon plazmowych na ścianie może wpływać na wydajność wyładowań poprzez interakcje plazma-ściana ze względu na jej bliskość do układu napędowego, szczególnie w przypadku mikronapędów, gdzie typowe wartości ciągu są rzędu miliniutonów. W związku z tym należy zwrócić szczególną uwagę i położyć nacisk na uwzględnienie i marginalizację wkładu takich czynników³⁶. Duży rozmiar PSAC minimalizuje oddziaływania plazma-ściana, czyniąc je pomijalnymi, dając dokładniejsze odwzorowanie parametrów wyładowań i umożliwiając monitorowanie profili pióropuszy w elektrycznych modułach napędowych. PSAC jest zwykle używany w pełnych procesach oceny modułów i integracji/optymalizacji systemów, co pozwala na szybkie przekształcenie prototypów silników w gotowe do działania systemy do testów naziemnych w ramach przygotowań do kwalifikacji kosmicznej.

Skalowany symulator środowiska plazmowego (PSEC)

PSEC ma wymiary 65 cm x 40 cm x 100 cm i posiada zestaw do pompowania próżniowego, który składa się z sześciu pomp o dużej wydajności pracujących w tandemie (sucha pompa próżniowa, turbomolekularna i kriogeniczna pompa próżniowa). Jest w stanie osiągnąć ciśnienie podstawowe niższe niż ^10-5 Pa, gdy pracuje cały system pompowy (wszystkie pompy są w użyciu). Przepływy ciśnienia i paliwa są monitorowane w czasie rzeczywistym za pomocą zintegrowanych skrzynek do odczytu przepływu masowego i manometrów. PSEC jest wykorzystywany przede wszystkim do badań wytrzymałościowych sterów strumieniowych. Silniki strumieniowe są uruchamiane przez dłuższy czas, aby ocenić wpływ uszkodzenia plazmy na kanały wyładowcze i na jej żywotność. Dodatkowo, jak pokazano na rysunku 2, złożona sieć regulatorów przepływu gazu w tym obiekcie umożliwia szybkie podłączenie innych materiałów pędnych do katody i anod w celu przetestowania kompatybilności silników z nowymi materiałami pędnymi i wpływu tych ostatnich na wydajność steru strumieniowego. Cieszy się to rosnącym zainteresowaniem grup badawczych pracujących nad "oddychającymi" silnikami elektrycznymi wykorzystującymi podczas pracy nowe materiały pędne.

Zintegrowane urządzenia diagnostyczne (diagnostyka multimodalna)

Różne zintegrowane urządzenia diagnostyczne, wyposażone w zautomatyzowane zintegrowane systemy robotyczne (AIRS-μS)^19,23, zostały opracowane dla dwóch systemów w PSEC i PSAC, aby zapewnić diagnostykę w różnych skalach i celach.

Zintegrowana diagnostyka w PSEC

Narzędzia diagnostyczne w PSEC zasadniczo polegają na monitorowaniu rozładowania w czasie rzeczywistym poprzez przedłużone operacje. System zarządzania jakością monitoruje gaz resztkowy w obiekcie pod kątem zanieczyszczeń, które powstają w wyniku rozpylania materiału podczas zrzutu. Te śladowe ilości są ilościowo monitorowane w czasie w celu oceny szybkości erozji kanału wyładowczego i elektrod steru strumieniowego w celu oszacowania żywotności steru strumieniowego. Spektrometr emisji optycznych (OES) uzupełnia tę procedurę, monitorując linie widmowe odpowiadające przemianom elektronowym zanieczyszczeń spowodowanych erozją, takich jak miedź z elektroniki. OES umożliwia również nieinwazyjną diagnostykę plazmy i aktywne monitorowanie profilu pióropusz, co jakościowo ocenia osiągi steru strumieniowego. Wreszcie, zrobotyzowana sonda Faradaya, która może być sterowana zdalnie lub ustawiona w trybie w pełni autonomicznym, jest używana do uzyskiwania szybkich przebiegów profilu pióropusza w celu optymalizacji kolimacji wiązki w parametrycznie zmieniających się warunkach rozładowania (ilustracja 3).

Zintegrowana diagnostyka w PSAC

Luksus fizycznej przestrzeni w PSAC umożliwia instalację wielu systemów sterów strumieniowych w różnych lokalizacjach dzięki jego modułowej konstrukcji, co pozwala na instalację typu plug-and-play dla różnych diagnostyki jednocześnie. Rysunek 4 przedstawia wewnętrzny przekrój poprzeczny PSAC w różnych konfiguracjach, przy czym w pełni zawieszona platforma pomiaru ciągu czworofilarowego jest jego najbardziej godnym uwagi i trwałym elementem. Systemy wieżyczkowe, sterowane autonomicznie lub bezprzewodowo za pomocą aplikacji Android za pomocą mikrokontrolerów i modułów Bluetooth, mogą być następnie montowane w sposób modułowy przodem do steru strumieniowego, aby uzyskać charakterystykę pióropusza poprzez instalację różnych sond, takich jak Faraday, Langmuir i Retarding Potential Analyzer (RPA). Na rysunku 4 pokazano również zdolność PSAC do umożliwiania konfigurowalnego montażu systemów sterów strumieniowych w celu szybkiej jednoczesnej diagnostyki różnych parametrów plazmy. Stery strumieniowe mogą być montowane pionowo w jednej kolumnie i szybko testowane, jeden po drugim, aby uniknąć interakcji między różnymi systemami sterów strumieniowych. Sprawdzono, że możliwa jest efektywna ocena do 3 różnych modułów w jednej instancji, co znacznie skraca przestoje podczas procesów opróżniania i przedmuchiwania, które są wymagane w przypadku indywidualnego testowania systemów. Z drugiej strony, system ten jest cenną okazją do przetestowania zespołów silników odrzutowych, które powinny działać w grupie, na tym samym satelicie. Stery strumieniowe mogą być montowane pionowo w jednej kolumnie i szybko testowane, jeden po drugim, aby uniknąć interakcji między różnymi systemami sterów strumieniowych. Został przetestowany pod kątem skuteczności w ocenie do 3 różnych modułów w jednej instancji, znacznie skracając przestoje podczas procesów opróżniania i oczyszczania, które są wymagane w innym przypadku podczas indywidualnego testowania systemów.

Istotne jest dokładne określenie ciągu w mikronapędach, tak aby parametry takie jak efektywność, _{skuteczność} η i impuls właściwy I_sp były dokładne, dając tym samym wiarygodną reprezentację zależności wydajności steru strumieniowego od różnych parametrów wejściowych, takich jak przepływ paliwa i moc dostarczana do różnych końców sterów strumieniowych, jak pokazano w równaniach 1 i 2. Mówiąc wprost, ocena wydajności mikroukładów napędowych zazwyczaj obraca się wokół pomiaru ciągu generowanego przez system przy różnych parametrach pracy. W związku z tym systemy oceny wydajności muszą zostać skalibrowane zgodnie z zestawem norm przed zainstalowaniem w środowisku kosmicznym w celu wykorzystania w diagnostyce i testowaniu, aby zapewnić ich niezawodność i dokładność¹⁹.

Typowe systemy stosują zewnętrzną kalibrację siły przed zainstalowaniem jednostek pomiaru ciągu w środowisku testowym³⁸. Systemy takie nie uwzględniają jednak warunków panujących w przestrzeni kosmicznej wpływających na właściwości materiałowe wzorców kalibracyjnych oraz wpływów elektrycznych, próżniowych i termicznych na degradację wzorców kalibrowanych w trakcie dynamicznego przebiegu oceny wydajności silników odrzutowych. Z drugiej strony, zautomatyzowana bezprzewodowa jednostka kalibracyjna pokazana na rysunku 5 pozwala na kalibrację systemu in situ w symulowanym środowisku przed uruchomieniem steru strumieniowego. Uwzględnia to dynamiczne efekty środowiska testowego na etapie pomiaru i pozwala na szybką ponowną kalibrację systemu przed odpaleniem silników odrzutowych. System jest również wyposażony w symetryczną, modułową jednostkę weryfikującą ciąg zerowy, która niezależnie weryfikuje ciąg. Jest on uruchamiany, gdy silnik strumieniowy jest sprawny w celu analizy in situ pochodnych ciągów z danych warunków rozładowania. Cały proces odbywa się za pomocą aplikacji MATLAB, dzięki czemu użytkownicy mogą skupić się na optymalizacji sprzętu i projektowaniu układów napędowych, a także przyspieszają testowanie takich systemów. Szczegóły tej metody zostaną szczegółowo omówione w następnym podrozdziale.

Protokół

Tutaj prezentujemy protokoły procedury kalibracji ciągu i oceny wydajności, niezależnej weryfikacji ciągu za pomocą pomiaru zerowego oraz profilometrii pióropuszy za pomocą przestrzennego wykrywania danych in situ.

1. Procedura kalibracji ciągu i ocena wydajności ciągu

1. Upewnij się, że wszystkie komponenty są zainstalowane w komorze, jak pokazano na Rysunek 5.
2. Przed uszczelnieniem komory należy przetestować łączność narzędzi diagnostycznych na zewnątrz.
3. Użyj zintegrowanego sterowania obiektem, aby uszczelnić komorę.
4. Włączaj pompy próżniowe w kolejności kaskadowej zaczynając od pomp suchych (do momentu, aż komora osiągnie 1 Pa), pomp turbomolekularnych (aż osiągnie ~5 x ^10-4 Pa), a następnie pomp kriogenicznych.
   UWAGA: PSAC pozostawia się do przepompowania do wysokiej próżni (< ~^10-5 Pa) w celu symulacji środowiska kosmicznego. W tym miejscu protokół można wstrzymać.
5. Skorzystaj z opracowanych aplikacji, aby zsynchronizować urządzenia z transponderem bezprzewodowym w komorze. Proces synchronizacji jest zakończony, gdy dioda elektroluminescencyjna (LED) na transponderze przestanie migać.
6. Po uzyskaniu żądanej próżni należy wykonać wstępny odczyt (napięcie analogowe) z czujnika przemieszczenia lasera jako linię bazową.
7. Za pomocą opracowanej aplikacji można uruchomić opuszczanie ciężaru (o dokładnie znanej i skalibrowanej masie pętli miedzianej) w celu translacji siły na stoliku czworokątnym.
   UWAGA: Masa każdej pętli miedzianej zależy od zamierzonej czułości używanego stopnia czworokątnego. W tym przypadku masa każdej pętli miedzianej była rzędu 100 mg dla rozszerzonego reżimu kalibracji i 10 mg dla procedury kalibracji dokładnej. Zobacz reprezentatywne wyniki, aby uzyskać więcej informacji.
8. Rejestruj przemieszczenie (napięcie analogowe) z laserowego czujnika przemieszczenia, gdy zostanie on wyzwolony po całkowitym obniżeniu masy i przeliczeniu jej ciężaru na siłę poziomą.
9. Powtórzyć proces (kroki 1.7 i 1.8) opuszczania odważników i rejestrowania przemieszczenia stopnia czworokątnego, aż wszystkie wzorce masy zostaną rozszerzone. Wszystkie odważniki zostaną automatycznie przywrócone do pozycji równowagi przez jednostkę kalibracyjną po zakończeniu sekwencji, aby umożliwić stopniowi czworokątnemu osiągnięcie pozycji równowagi przed odpaleniem steru strumieniowego. Zapisz współczynnik kalibracji ( Plik | Zapisz jako | "Factor.txt").
10. Narysuj krzywą kalibracyjną, aby uzyskać współczynnik kalibracji dla układu zainstalowanego na stoliku czworokątnym, gdzie współczynnik kalibracji (w mN/V) jest gradientem wykresu siły/napięcia.
11. Przed odpaleniem steru strumieniowego ponownie zapisz podstawowe napięcie analogowe z czujnika przemieszczenia lasera.
12. Aktywuj program MATLAB in situ do natychmiastowego obliczania ciągu za pomocą równania 3 (patrz reprezentatywne wyniki) i wprowadź współczynnik kalibracji uzyskany w kroku 1.9 ( Plik | Otwórz | "Factor.txt").
13. Silniki strumieniowe mogą być następnie ponownie odpalone. Rejestruj żądane parametry w czasie rzeczywistym za pomocą wewnętrznego programu do akwizycji danych.
    UWAGA: Alternatywnie można użyć zintegrowanej aplikacji, aby w pełni zautomatyzować proces kalibracji, jednocześnie synchronizując sekwencję uruchamiania z silników i odpowiednio pobierając dane z czujników.

2. Protokół pomiaru zera dla niezależnej weryfikacji ciągu

1. Najpierw wykonaj odczyt linii bazowej (napięcia analogowego) (z laserowego czujnika przemieszczenia) steru strumieniowego w pozycji równowagi.
2. Przełącz parametry operacyjne na żądane wartości z panelu sterowania steru strumieniowego i uruchom ster strumieniowy.
3. Po odpaleniu steru strumieniowego poczekaj, aż oscylacje wahadła czworokątnego ustabilizują się.
4. Po ustabilizowaniu się czworokąta do stanu ustalonego użyj aplikacji sterującej dla systemu pomiaru zerowego, aby wyzwolić obniżenie ciężarów. Odczyty z laserowego czujnika przemieszczenia są monitorowane jednocześnie. Ciężary są stale obniżane, aż stopień czworokątny zostanie uruchomiony z powrotem do równowagi.
5. Po osiągnięciu położenia równowagi zakończ sekwencję uruchamiania i określ siłę potrzebną do przywrócenia równowagi układu czworokątnego.
6. Uruchom blok blokujący, aby zatrzymać stopień czworokątny przed poruszaniem się.
7. Oblicz masę odpowiadającą sile poziomej wymaganej do przywrócenia układu do równowagi.

3. Uruchamianie wieżyczek robotycznych do wykrywania danych przestrzennych in situ i profilometrii pióropuszy

UWAGA: Podczas pracy steru strumieniowego, operator może zdecydować się na ręczne uruchomienie systemu pod żądanymi kątami, aby uzyskać charakterystykę pióropusza w określonych miejscach lub uruchomić automatyczną sekwencję.

1. Zamontuj ster strumieniowy na ruchomym stopniu (jak w przypadku PSAC) przed rozpoczęciem eksperymentu.
2. Aktywuj mechanizm pręta zatrzymującego, aby zapobiec uruchomieniu stolika podczas eksperymentu.
3. Uruchom protokół pomiarowy i serwomotor, aby ustawić sondę w pozycji 0°.
4. Uzyskaj pomiar z sondy.
   UWAGA: W zależności od rodzaju zainstalowanych sond, procesy pomiarowe mogą być zmieniane zgodnie z programowalną sekwencją w celu uzyskania pełnych przestrzennych profili pióropuszy wyładowania. (a) Jeśli zamontowana jest sonda Faradaya, dokonywany jest odczyt z miernika źródłowego (gdzie odchylenie -30 V jest w sposób ciągły przykładane do pierścieni ochronnych). (b) Jeśli zamontowana jest sonda Langmuira, do sondy doprowadzany jest przebieg napięcia piłokształtnego, a charakterystyka I-V jest uzyskiwana i interpretowana. (c) Jeżeli zamontowany jest RPA, do sieci dyskryminacyjnej przykładany jest przebieg napięcia piłokształtnego, a charakterystyka I-V jest uzyskiwana i interpretowana.
5. Uruchom serwomotor za pomocą mikrokontrolera, aby przejść do następnej pozycji kątowej, w której wyzwalana jest sekwencja sondy w celu ponownego wykonania pomiaru.
6. Zapisuj pomiary w indywidualnie oznaczonych tablicach w macierzy danych.
7. Powtarzaj kroki 3.5 i 3.6, aż zostanie wykonane pełne przemiatanie do 180°, a sonda zostanie przywrócona do 0°.
8. Przeanalizuj zapisane dane.

Wyniki

Procedura kalibracji ciągu i ocena wydajności ciągu

Ocena wartości ciągu z etapu pomiaru ciągu quadfilar przebiega w dwóch fazach. Pierwsza faza polega na uzyskaniu współczynników kalibracji z automatycznej bezprzewodowej jednostki kalibracyjnej pokazanej po prawej stronie Rysunek 5. W tym procesie kalibracji drobne masy są opuszczane na gładkim pręcie z politetrafluoroetylenu, który przekład...

Dyskusja

Typowe silniki typu Halla⁴⁴ są stosunkowo prostymi, tanimi i wysoce wydajnymi urządzeniami, które mogą rozpędzić strumień jonów do prędkości kilkudziesięciu km/s, zapewniając ciąg niezbędny do przyspieszania satelitów i statków kosmicznych, a także do manewrowania, orientacji, kontroli pozycji i położenia oraz deorbitacji pod koniec okresu ich eksploatacji. Zastosowanie silników Halla na satelitach i innych ładunkach orbitalnych wydłuża czas trwania misji, umożliwia transfer orbitalny i loty w for...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Mikrokontroler	Arduino Arduino	Arduino Uno Rev 3
Urządzenie komunikacyjne Bluetooth	SG Botic	WIR-02471
Pompa kriogeniczna	ULVAC	CRYO-U12HLE
Oscyloskop cyfrowy	Yokogawa	DLM 2054
Sucha pompa	Agilent	Triscroll-600
Laserowy czujnik przemieszczenia o wysokiej rozdzielczości	Micro-Epsilon	optoNCDT ILD-1420-50
Kontroler przepływu masowego	MKS MKS	M100B
Optyczny spektrometr emisyjny	Avantes	AvaSpec-ULS2048XL-EVO
Servo Motor	Tower Pro	Servo Motor SG90
Silnik krokowy	Oriental Motor	PKP213D05A
Pompa turbomolekularna	Pfeiffer	ATH-500M