RU1778916C - Установка дл инжекции плазмы в ионосферу - Google Patents

Abstract

Использование, ракетно-космическа  техника, установки дл  космических экспериментов . Сущность изобретени : торцовой плазменный ускоритель, вход щий в состав установки дл  инжекции плазмы в ионосферу , содержит анод, полый катод, экзотермический стартовый нагреватель в герметичном корпусе, установленный вплотную к внешней поверхности полого катода. В герметичном корпусе установлена по меньшей мере одна разрушаема  заглушка с температурой разрушени  (300-400)°С. Жидкостна  полость газовытеснительной системы хранени  и подачи рабочего тела заполнена сплавом щелочных металлов с температурой плавлени  ниже -20°С и соединена с полым катодом через трубопровод-дроссель . Разделительный элемент газовытеснительной системы выполнен из эластичного материала, в качестве которого может использоватьс  фторокаучукова  резина. Блок управлени  подключен к блоку электропитани  через предохранительное реле, настроенное на значение атмосферного давлени , которое соответствует высоте 100 км под уровнем мор . 2 з.п. ф-лы, 1 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к области ракетно-космической техники, а именно к установкам дл  инжекции плазмы в ионосферу .

Известна плазменна  установка, состо ща  из двух идентичных генераторов плазмы , блоков коммутации и управлени , запускающих режим генерации плазмы. Недостатком этой плазменной установки  вл етс  низка  концентраци  зар женных частиц, сложное управление При использовании этой установки дл  ионосферных экспериментов возникают трудности с ее запуском за короткое врем , а также поток плазмы с низкой концентрацией зар женных частиц не позвол ет оказать заметное вли ние на ионосферу.

Также известна установка дл  экспериментов Комби-плазма по исследованию взаимодействи  плазменной струи с ионосферой , состо ща  из инжектора плазмы, имеющего анод, полый катод, пассивную капилл рную систему подачи рабочего тела (цези ) и экзотермические нагреватели анодного и катодного узлов, и систем электропитани  и управлени .

Недостатком этой установки  вл етс  также низка  концентраци  зар женных частиц вследствие малого расхода рабочего тела 0,03-0,05 г/с.

VJ VJ 00 О

Ј

Целью насто щего изобретени   вл етс  увеличение концентрации зар женных частиц в инжектируемом потоке плазмы. Указанна  цель достигаетс  тем, что в герметичном корпусе нагревател  установлена , по крайней мере, одна разрушаема  заглушка с температурой разрушени  300...400°С в полом катоде со стороны подачи рабочего тела расположен испаритель, выполненный из микропористого тугоплавкого материала с размером пор от 10 мкм до 100 мкм, при этом система хранени  и подачи рабочего тела выполнена в виде газовы- теснительной системы с эластичной разделительной мембраной, причем жидкостна  полость газовытеснительной системы заполнена сплавом щелочных Металлов с температурой плавлени  ниже -20°С и соединена с полым катодом через трубопровод-дроссель , а газова  полость подключена к ресиверу с газом.

С целью упрощени  конструкции, разделительна  эластична  мембрана выполнена из фторокаучуковой резины.

С целью повышени  безопасности эксплуатации установки дополнительно содержит предохранительное реле, настроенное на заданное значение атмосферного давлени  и подключенное между блоком управлени  и блоком электропитани .

На чертеже изображена блок-схема установки . Установка состоит из торцевого плазменного ускорител  1 с полым катодом 2, анодом 3, экзотермическим стартовым нагревателем 4, в корпусе которого установлены разрушаемые заглушки 5 с температурой разрушени  300...400°С, испарителем рабочего тела 6 из тугоплавкого микропористого материала, трубопровода-дроссел  7, системы хранени  и подачи рабочего тела 8, заправленной сплавом щелочных металлов с температурой плавлени  ниже минус 20°С, 9, разделительной мембраной 10, ресивера с газом 11, блока питани  12, блока управлени  13, блока высотных реле 14, выключател  15, клапана системы подачи 16.

Работа установки начинаетс  с замыкани  ключа 15 и подачи электропитани  на блок управлени  13. Однако, это возможно только при замыкании контактов блока высотных реле 14, которые замыкаютс  при давлении, которое соответствует высоте 10 км над уровнем мор .

После включени  блока управлени  13, он, по заданной циклограмме, подает напр жение на полый катод 2 и анод 3 плазменного ускорител , приводит в действие экзотермический стартовый нагреватель 4 с

заглушками 5, предотвращающими выход гор чих газов из корпуса нагревател  в течение 2...3 с, тем самым повышают теплопередачу от нагревател  к катоду, и открывает

клапан 16, который открывает доступ рабочего тела к испарителю 6 из тугоплавкого микропористого материала с размером пор от 10 мкм до 100 мкм, что позвол ет испарить без кипени  внутри пор сплава щелочных металлов без изменени  соотношени  компонентов сплава в паре. Рабочее тело испар етс , а затем поступает в разр дную полость между анодом 3 и катодом 2, где загораетс  электрическа  дуга, и образовавша с  плазма инжектируетс  через сопло анода.

Claims (3)

1.Установка дл  инжекции плазмы в ионосферу, содержаща  торцевой плазменный ускоритель с анодом, полым катодом, коаксиально которому, вплотную к его внешней поверхности, установлен экзотермический стартовый нагреватель в герметмчной корпусе, систему хранени  и подачи рабочего тела, содержащего щелочные металлы , соединенную с полым катодом, блоки электропитани  и управлени , отличающа с  тем, что, с целью увеличени 

концентрации зар женных частиц в инжектируемом потоке плазмы, в герметичном корпусе нагревател  установлена, по меньшей мере, одна разрушаема  заглушка с температурой разрушени  (300-400)°С, в

полом катоде со стороны подачи рабочего тела расположен испаритель, выполненный из микропористого тугоплавкого материала с размером пор от 10 мкм до 100 мкм, при этом система хранени  и подачи рабочего тела выполнена в виде газовытеснитель- . ной системы с эластичной разделительной мембраной, причем жидкостна  полость газовытеснительной системы заполнена сплавом щелочных металлов с температурой

плавлени  ниже -20°С и соединена с полым катодом через трубопровод-дроссель, а газова  полость подключена к ресиверу с га5 .0М.

2.Установка поп.1,отличающа - с   тем, что, с целью упрощени  конструкции , разделительна  эластична  мембрана выполнена из фторокаучуковой резины.

3.Установка поп.1,отличающа - с:   тем, что, с целью повышени  безопасности эксплуатации, дополнительно содержит предохранительное реле, настроенное на заданное значение атмосферного давлени  и подключенное между блоком управлени  и блоком электропитани .

2 S