JPS63134868A - 電気推進装置 - Google Patents
電気推進装置Info
- Publication number
- JPS63134868A JPS63134868A JP28036186A JP28036186A JPS63134868A JP S63134868 A JPS63134868 A JP S63134868A JP 28036186 A JP28036186 A JP 28036186A JP 28036186 A JP28036186 A JP 28036186A JP S63134868 A JPS63134868 A JP S63134868A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- working fluid
- arc
- supply system
- low voltage
- starting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、人工衛星および宇宙船などの推進に使用され
るアークジェット方式の電気推進装置、とくに起動が容
易な軽量、小型の電気推進装置に関するものである。
るアークジェット方式の電気推進装置、とくに起動が容
易な軽量、小型の電気推進装置に関するものである。
［従来の技術］
アークジェットが発生する推力を利用して人工衛星など
を推進する従来の電気推進装置は、第２図に示すように
相対する電極１．２間にアークを発生させ、推進剤をプ
ラズマ噴流３として噴射するアークジェット発生装置４
と、このアークジェット発生装置４に推進剤を供給する
作動流体供給系５と、前記電極１．２間に放電電力を供
給する電源系などからなり、この電源系は推進装置運転
中常用する主電源系（１００Ｖの低電圧直流電源６）と
起動時に使用する補助電源系からなる。さらにこの補助
電源系は、アーク放電の発生を容易にするための２００
ｖの大電力型直流電源７と電極１．２を加熱して放電開
始を促進する高周波発生装置８ （必要時のみの装備）
などからなる。
を推進する従来の電気推進装置は、第２図に示すように
相対する電極１．２間にアークを発生させ、推進剤をプ
ラズマ噴流３として噴射するアークジェット発生装置４
と、このアークジェット発生装置４に推進剤を供給する
作動流体供給系５と、前記電極１．２間に放電電力を供
給する電源系などからなり、この電源系は推進装置運転
中常用する主電源系（１００Ｖの低電圧直流電源６）と
起動時に使用する補助電源系からなる。さらにこの補助
電源系は、アーク放電の発生を容易にするための２００
ｖの大電力型直流電源７と電極１．２を加熱して放電開
始を促進する高周波発生装置８ （必要時のみの装備）
などからなる。
補助電源系を装備する理由は、推進性能の良い水素ガス
、アンモニアガス、窒素ガスなどの推進剤は、推進装置
冷態時に低電圧で放電しにくいためであり、推進装置を
起動する際は先ず、補助電源系を用いて電極１．２間に
高電圧を印加し大電流を供給してアークを発生させる。
、アンモニアガス、窒素ガスなどの推進剤は、推進装置
冷態時に低電圧で放電しにくいためであり、推進装置を
起動する際は先ず、補助電源系を用いて電極１．２間に
高電圧を印加し大電流を供給してアークを発生させる。
そして、アーク放電によって電極温度が上昇し放電が安
定するのに従って電圧および電流を徐々に下げ、放電が
充分安定したのち主電源系（低電圧直流電源６）に切り
換える。
定するのに従って電圧および電流を徐々に下げ、放電が
充分安定したのち主電源系（低電圧直流電源６）に切り
換える。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、前述の電気推進装置は、大電力を発生する起動
用補助電源系を必要とするので、電源系の著しい重量増
加及び外形寸法の増大を招き、また、高周波発生装置８
は数ＭＨｚの高周波電圧を発生するので、電気的絶縁が
困難であるなどの問題点かあった。
用補助電源系を必要とするので、電源系の著しい重量増
加及び外形寸法の増大を招き、また、高周波発生装置８
は数ＭＨｚの高周波電圧を発生するので、電気的絶縁が
困難であるなどの問題点かあった。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点に鑑み、起動用補助電源系を省
略、または最小限に縮小し、装置の小型・軽量化を図り
得る電気推進装置を提供するためになしたもので、その
構成は、アークジェットを利用して推力を発生する電気
推進装置において、アークジェット発生装置と、常用す
る推進剤を前記アークジェット発生装置に供給する作動
流体供給系統と、放電容易な物質を前記アークシェツト
発生装置に供給するパイロット流体供給系と、各供給系
を選択的にアークジェット発生装置に接続する切換装置
と、アークジェット発生装置に放電電力を供給する低電
圧直流電源装置とを備えたものである。
略、または最小限に縮小し、装置の小型・軽量化を図り
得る電気推進装置を提供するためになしたもので、その
構成は、アークジェットを利用して推力を発生する電気
推進装置において、アークジェット発生装置と、常用す
る推進剤を前記アークジェット発生装置に供給する作動
流体供給系統と、放電容易な物質を前記アークシェツト
発生装置に供給するパイロット流体供給系と、各供給系
を選択的にアークジェット発生装置に接続する切換装置
と、アークジェット発生装置に放電電力を供給する低電
圧直流電源装置とを備えたものである。
［作 用］
推進装置を起動する際、アルゴンガス、あるいは別のプ
ラズマ発生装置で作ったプラズマ流など放電しやすい起
動用作動流体（パイロット流体）を使用するので、低電
圧・小電流下で容易にアークが発生する。
ラズマ発生装置で作ったプラズマ流など放電しやすい起
動用作動流体（パイロット流体）を使用するので、低電
圧・小電流下で容易にアークが発生する。
［実 施 例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、図中の符号および記号については従来技術を説明した
際の推進装置各部と同じ機能を果たす部分に同じ符号お
よび記号を用いて示す。
、図中の符号および記号については従来技術を説明した
際の推進装置各部と同じ機能を果たす部分に同じ符号お
よび記号を用いて示す。
第１図は本発明の一実施例を示すもので、この実施例の
装置は、アークジェット発生装置４と、放電しやすい起
動用作動流体、すなわちアルゴンガスまたはプラズマ流
などのパイロット流体をアークジェット発生装置４に供
給するパイロット流体供給系１１と、推進性能の良い推
進剤、すなわち水素ガス、アンモニアガス、窒素ガスな
ど常用する作動流体をアークジェット発生装置４に供給
する作動流体供給系５ （従来の作動流体供給系と同じ
）と、゛低電圧直流電源６（従来の低電圧直流電源と同
じ）などからなり、各供給系５．１１から供給される作
動流体およびパイロット流体は、連動動作する切換弁１
２．１３によって選択的にアークジェット発生装置４に
接続される。
装置は、アークジェット発生装置４と、放電しやすい起
動用作動流体、すなわちアルゴンガスまたはプラズマ流
などのパイロット流体をアークジェット発生装置４に供
給するパイロット流体供給系１１と、推進性能の良い推
進剤、すなわち水素ガス、アンモニアガス、窒素ガスな
ど常用する作動流体をアークジェット発生装置４に供給
する作動流体供給系５ （従来の作動流体供給系と同じ
）と、゛低電圧直流電源６（従来の低電圧直流電源と同
じ）などからなり、各供給系５．１１から供給される作
動流体およびパイロット流体は、連動動作する切換弁１
２．１３によって選択的にアークジェット発生装置４に
接続される。
なお、とくに放電しにくいパイロット流体を使用する場
合は小容量の高周波発生装置１４（仮想線で示す）を設
置する。
合は小容量の高周波発生装置１４（仮想線で示す）を設
置する。
次に、本実施例の作動について説明する。起動時は、切
換弁１３を開、切換弁１２を閉としパイロット流体供給
系１１からアルゴンガスなどの放電しやすいパイロット
流体をアークジェット発生装置４に供給する。低電圧直
流電源６を用いて電極１．２間に低電圧を印加すると、
アーク放電が開始され、電極温度が上昇するのに従って
放電状態か安定して（る。この状態で切換弁１２゜１３
を徐々に切り換え作動流体供給系５から作動流体を供給
すると安定したアーク放電が持続し、定常作動に移行す
る。
換弁１３を開、切換弁１２を閉としパイロット流体供給
系１１からアルゴンガスなどの放電しやすいパイロット
流体をアークジェット発生装置４に供給する。低電圧直
流電源６を用いて電極１．２間に低電圧を印加すると、
アーク放電が開始され、電極温度が上昇するのに従って
放電状態か安定して（る。この状態で切換弁１２゜１３
を徐々に切り換え作動流体供給系５から作動流体を供給
すると安定したアーク放電が持続し、定常作動に移行す
る。
なお、本発明は、前述の実施例にのみ限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更
を加え得ることは勿論である。
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更
を加え得ることは勿論である。
［発明の効果コ
以上に述べたように本発明は次の優れた効果を発揮する
。
。
（１）起動時、放電しやすい物質をアルクジェット発生
装置に供給できるようにしたので、従来の大電力型直流
電源が不要になり、また、従来の高周波電源装置を省略
または最低限の容量のものに縮小できる（推進装置のう
ち電源系の占める重量の割合が従来の約３０％から２０
％未満になる）。
装置に供給できるようにしたので、従来の大電力型直流
電源が不要になり、また、従来の高周波電源装置を省略
または最低限の容量のものに縮小できる（推進装置のう
ち電源系の占める重量の割合が従来の約３０％から２０
％未満になる）。
０）第（１）項の結果、装置の小型・軽量化、電力消費
の節減を図ることができる。
の節減を図ることができる。
（至）同じく第（１）項の結果、推進性能は良いが低電
圧で起動しにくい作動流体（水素ガス、アンモニアガス
、窒素ガスなど）の使用が容易になり、電気推進装置の
性能向上を図ることができる。
圧で起動しにくい作動流体（水素ガス、アンモニアガス
、窒素ガスなど）の使用が容易になり、電気推進装置の
性能向上を図ることができる。
第１図は本発明の実施例を示す電気推進装置の系統図、
第２図は従来の装置の系統図である。 図中、１．２は電極、４はアークジェット発生装置、５
は作動流体供給系、６は低圧直流電源、１１はパイロッ
ト流体供給系、１２．１３は切換弁を示す。 第１図 第２図
第２図は従来の装置の系統図である。 図中、１．２は電極、４はアークジェット発生装置、５
は作動流体供給系、６は低圧直流電源、１１はパイロッ
ト流体供給系、１２．１３は切換弁を示す。 第１図 第２図
Claims (1)
- １）アークジェットを利用して推力を発生する電気推進
装置において、アークジェット発生装置と、常用する推
進剤を前記アークジェット発生装置に供給する作動流体
供給系統と、放電容易な物質を前記アークジェット発生
装置に供給するパイロット流体供給系と、各供給系を選
択的にアークジェット発生装置に接続する切換装置と、
アークジェット発生装置に放電電力を供給する低電圧直
流電源装置とを備えたことを特徴とする電気推進装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28036186A JPS63134868A (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 電気推進装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28036186A JPS63134868A (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 電気推進装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63134868A true JPS63134868A (ja) | 1988-06-07 |
Family
ID=17623934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28036186A Pending JPS63134868A (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 電気推進装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63134868A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2643421A1 (fr) * | 1987-04-27 | 1990-08-24 | Olin Corp | Procede et ensemble de commande d'amorcage d'un arc dans un reacteur a arc de propulsion |
| EP3482075B1 (en) * | 2016-07-08 | 2023-09-06 | Lockheed Martin Corporation | Arcjet propulsion systems for spacecraft and related method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60145468A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 人工衛星などの推進装置 |
-
1986
- 1986-11-25 JP JP28036186A patent/JPS63134868A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60145468A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 人工衛星などの推進装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2643421A1 (fr) * | 1987-04-27 | 1990-08-24 | Olin Corp | Procede et ensemble de commande d'amorcage d'un arc dans un reacteur a arc de propulsion |
| EP3482075B1 (en) * | 2016-07-08 | 2023-09-06 | Lockheed Martin Corporation | Arcjet propulsion systems for spacecraft and related method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4800716A (en) | Efficiency arcjet thruster with controlled arc startup and steady state attachment | |
| US4882465A (en) | Arcjet thruster with improved arc attachment for enhancement of efficiency | |
| US4866929A (en) | Hybrid electrothermal/electromagnetic arcjet thruster and thrust-producing method | |
| JPH05248347A (ja) | 宇宙飛翔体用推進システム | |
| US3149460A (en) | Reaction propulsion system | |
| JP2010523877A (ja) | 単元推進薬を用いるロケットエンジン用の電解式点火器 | |
| US4805400A (en) | Non-erosive arcjet starting control system and method | |
| JPS63134868A (ja) | 電気推進装置 | |
| US7408303B2 (en) | Pulsed plasma accelerator and method | |
| Myers | Geometric scaling of applied-field magnetoplasmadynamic thrusters | |
| JPH0771361A (ja) | 宇宙航行機用推進装置 | |
| JPH0545795B2 (ja) | ||
| JPH07243350A (ja) | 複合サイクルロケットエンジン | |
| RU2408506C1 (ru) | Способ выведения космического аппарата с геопереходной орбиты на геостационарную орбиту | |
| Arkhipov et al. | Small SPT unit development and tests | |
| Satori et al. | Design Status of Engineering Model of Microwave Discharge Electrostatic Thruster | |
| JPH10184530A (ja) | 直流アークスラスタ | |
| RU2204047C2 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель малой тяги | |
| Kamhawi et al. | Integration tests of the 4 kW-class high voltage Hall accelerator power processing unit with the HiVHAc and the SPT-140 Hall effect thrusters | |
| BROPHY | Near-term, 100-kW class ion engines | |
| EP4417806A1 (en) | Satellite propulsion system including combustion chamber and electrical arc heater and related methods | |
| Iwamoto et al. | Pulsed operation of a low power arcjet | |
| Sasoh et al. | Optimization of current distribution in an applied-field MPD thruster | |
| JPH09242663A (ja) | 直流アークジェット推進機 | |
| Glocker et al. | Performance characteristics of a medium power hydrogen arcjet |