Я мало что видел о коллоидных или электрораспылительных двигателях , кроме этой статьи в Википедии и нескольких вопросов здесь. Идея аналогична ионным двигателям в том, что масса топлива разбивается на мелкие кусочки, ионизируется и ускоряется электростатически. Разница заключается в характере маленьких битов.
Ионные двигатели могут достигать высокой эффективности ионизации, большинство вылетающих атомов топлива успешно ионизируются и ускоряются.
Однако, если я правильно понимаю, коллоидный двигатель только разбивает топливо на крошечные капли, ионизирует и ускоряет их. Максимальный заряд, который вы можете придать крохотной капельке или твердой частице, составляет лишь малую часть числа электронов, потому что кулоновская сила очень велика. Я точно не знаю, но, возможно, порядка одного заряда на тысячу атомов плюс-минус десять, хотя это будет зависеть от размера и природы капли или частицы.
Имеют ли коллоидные двигатели преимущество перед ионными двигателями при такой низкой эффективности ионизации? Может простота? Меньший вес? Или я ошибаюсь в понимании технологии? Возможно, электрораспылительные и коллоидные двигатели не одно и то же?
Связанные вопросы:
Новости НАСА: MIT SPL поставляет НАСА масштабируемую двигательную установку с ионным электрораспылением (S-iEPS) для CubeSats
Одним существенным преимуществом или недостатком, в зависимости от того, как вы на это смотрите, является крошечная тяга, намного меньшая, чем в случае классических ионных двигателей.
Еще одним преимуществом является то, что процесс электрораспыления создает ионизированные капли из жидкости без необходимости в довольно сложной электромеханической системе, которая сначала выпускает ксенон из резервуара под давлением, а затем ионизирует его поток. Это позволяет как миниатюризировать (отсутствие движущихся частей, уменьшенное количество частей), так и обеспечивает 100% зарядку спрея (и достаточно постоянный заряд) - именно процесс зарядки поверхности жидкости вызывает разделение, преодолевая поверхностное натяжение. , причем порог сепарации достаточно стабилен (в расчете на порох), и быстрое, тонкое управление скоростью процесса.
А так как потребляемая мощность, как и у ионных двигателей, пропорциональна удельному импульсу и массовому расходу, то при таком мизерном массовом расходе он вполне умеренный.
Это означает, что электрораспылительные двигатели, по-видимому, невозможно увеличить в производительности, как, скажем, VASIMR, и они не позволят приблизиться к тому же уровню тяги, они компактны, они позволяют очень точно (и без потерь) управлять тяги (вы просто отключаете электроды, которые запускают процесс электрораспыления, и капли перестают разделяться), они не создают большой нагрузки на источник питания корабля, и, по сути, они создают замечательные двигатели RCS с чрезвычайной точностью.
Таким образом, электрораспылительные двигатели - не очень хорошая идея для главного двигателя - они могут работать с наноспутниками в крайнем случае (учитывая срок службы корабля и продолжительность миссии, они довольно непривлекательны), они - вариант для удержания на месте сверхточно выровненных созвездий. eLISA, гравитационно-волновая обсерватория с расстоянием между спутниками 2,5 млн км, будет поддерживать погрешность позиционирования спутников в пару миллиметров или меньше (остальная требуемая точность будет достигнута за счет механической настройки датчиков внутри корабля - больше из необходимо экономить электрораспылительное топливо RCS, чем из-за необходимости более высокой точности выравнивания с использованием RCS), но другие предлагаемые проекты включают ускорители частиц, использующие космический вакуум в качестве среды «коридора», или телескопы с большим фокусным расстоянием, где отдельные линзы или зеркала установлены на отдельных спутниках, выровненных по оптическому пути.
Короче говоря, они представляют собой совершенно иной вид животных, чем типичные ионные двигатели — они являются назначенными сверхточными двигателями RCS, и попытка сравнить их характеристики с выделенными главными двигателями — это ошибочная попытка, сосредоточенная на совершенно неправильном наборе свойств.
ооо
СФ.
ооо
СФ.
ооо
СФ.
ооо