RU2012148835A - Двигатель на основе эффекта холла с регулируемой температурой устройства нагрева катода - Google Patents

Двигатель на основе эффекта холла с регулируемой температурой устройства нагрева катода Download PDF

Info

Publication number
RU2012148835A
RU2012148835A RU2012148835/06A RU2012148835A RU2012148835A RU 2012148835 A RU2012148835 A RU 2012148835A RU 2012148835/06 A RU2012148835/06 A RU 2012148835/06A RU 2012148835 A RU2012148835 A RU 2012148835A RU 2012148835 A RU2012148835 A RU 2012148835A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heater
temperature
cathode
jet engine
threshold temperature
Prior art date
Application number
RU2012148835/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2564733C2 (ru
Inventor
Фредерик МАРШАНДИЗ
Мишель ОБЕРГ
Николя КОРНЮ
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2012148835A publication Critical patent/RU2012148835A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2564733C2 publication Critical patent/RU2564733C2/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03HPRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/54Plasma accelerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03HPRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H1/00Using plasma to produce a reactive propulsive thrust
    • F03H1/0006Details applicable to different types of plasma thrusters
    • F03H1/0031Thermal management, heating or cooling parts of the thruster
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03HPRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H1/00Using plasma to produce a reactive propulsive thrust
    • F03H1/0037Electrostatic ion thrusters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03HPRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H1/00Using plasma to produce a reactive propulsive thrust
    • F03H1/0037Electrostatic ion thrusters
    • F03H1/0062Electrostatic ion thrusters grid-less with an applied magnetic field
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03HPRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H1/00Using plasma to produce a reactive propulsive thrust
    • F03H1/0037Electrostatic ion thrusters
    • F03H1/0062Electrostatic ion thrusters grid-less with an applied magnetic field
    • F03H1/0068Electrostatic ion thrusters grid-less with an applied magnetic field with a central channel, e.g. end-Hall type
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/15Cathodes heated directly by an electric current
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/22Heaters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J19/00Details of vacuum tubes of the types covered by group H01J21/00
    • H01J19/02Electron-emitting electrodes; Cathodes
    • H01J19/04Thermionic cathodes
    • H01J19/08Cathodes heated directly by an electric current
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J19/00Details of vacuum tubes of the types covered by group H01J21/00
    • H01J19/02Electron-emitting electrodes; Cathodes
    • H01J19/04Thermionic cathodes
    • H01J19/14Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J19/16Heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/40Arrangements or adaptations of propulsion systems
    • B64G1/405Ion or plasma engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/40Arrangements or adaptations of propulsion systems
    • B64G1/411Electric propulsion
    • B64G1/413Ion or plasma engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03HPRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H1/00Using plasma to produce a reactive propulsive thrust
    • F03H1/0037Electrostatic ion thrusters
    • F03H1/0062Electrostatic ion thrusters grid-less with an applied magnetic field
    • F03H1/0075Electrostatic ion thrusters grid-less with an applied magnetic field with an annular channel; Hall-effect thrusters with closed electron drift

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

1. Реактивный двигатель (1) на основе эффекта Холла, содержащий разрядный канал (50) с открытым нижним по потоку концом (52), катод (100), расположенный снаружи разрядного канала (50), инжекционную систему (30) для инжекции атомов газа в разрядный канал (50), которая расположена на верхнем по потоку конце разрядного канала (50) и которая образует анод, и нагреватель (60) для нагрева катода (100), отличающийся тем, что содержит измерительные средства (70) для измерения температуры Td нагревателя (60) и цепь регулятора (80) для регулирования температуры Td таким образом, чтобы нагреватель (60) осуществлял нагрев только пока его температура Td меньше пороговой температуры Ts, начиная от которой возможен запуск реактивного двигателя, и прекращал нагрев сразу после достижения пороговой температуры Ts.2. Реактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что пороговая температура Ts является функцией критической величины тока разряда Icd, испускаемого катодом (100), причем эта величина соответствует условиям запуска реактивного двигателя.3. Реактивный двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что температура Td нагревателя (60) определяется по результату измерения электрического удельного сопротивления нагревателя (60).4. Способ управления реактивным двигателем (1) на основе эффекта Холла, охарактеризованным в п.1, содержащий следующие шаги:a) нагревают катод (100) с помощью нагревателя (60) с одновременным измерением температуры Td нагревателя (60);b) продолжают нагрев катода до тех пор, пока температура Td меньше пороговой температуры Ts, начиная от которой возможен запуск реактивного двигателя; иc) прекращают нагрев сразу после достижения пороговой температуры Ts.5. Сп�

Claims (7)

1. Реактивный двигатель (1) на основе эффекта Холла, содержащий разрядный канал (50) с открытым нижним по потоку концом (52), катод (100), расположенный снаружи разрядного канала (50), инжекционную систему (30) для инжекции атомов газа в разрядный канал (50), которая расположена на верхнем по потоку конце разрядного канала (50) и которая образует анод, и нагреватель (60) для нагрева катода (100), отличающийся тем, что содержит измерительные средства (70) для измерения температуры Td нагревателя (60) и цепь регулятора (80) для регулирования температуры Td таким образом, чтобы нагреватель (60) осуществлял нагрев только пока его температура Td меньше пороговой температуры Ts, начиная от которой возможен запуск реактивного двигателя, и прекращал нагрев сразу после достижения пороговой температуры Ts.
2. Реактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что пороговая температура Ts является функцией критической величины тока разряда Icd, испускаемого катодом (100), причем эта величина соответствует условиям запуска реактивного двигателя.
3. Реактивный двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что температура Td нагревателя (60) определяется по результату измерения электрического удельного сопротивления нагревателя (60).
4. Способ управления реактивным двигателем (1) на основе эффекта Холла, охарактеризованным в п.1, содержащий следующие шаги:
a) нагревают катод (100) с помощью нагревателя (60) с одновременным измерением температуры Td нагревателя (60);
b) продолжают нагрев катода до тех пор, пока температура Td меньше пороговой температуры Ts, начиная от которой возможен запуск реактивного двигателя; и
c) прекращают нагрев сразу после достижения пороговой температуры Ts.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что пороговая температура Ts является функцией критической величины тока разряда Icd, испускаемого катодом (100), причем эта величина соответствует условиям запуска реактивного двигателя.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что после достижения пороговой температуры Ts нагревателем (60), и в случае, когда величина тока разряда, испускаемого катодом (100), меньше критической величины тока разряда Icd, a давление газа Pg в разрядном канале (50) меньше критического давления Pc, продолжают нагревать катод (100) и продолжают подачу газа подаваться в разрядный канал (50).
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что после достижения пороговой температуры Ts нагревателем (60), и в случае, когда величина тока разряда, испускаемого катодом (100), меньше критической величины тока разряда Icd, a давление газа Pg в разрядном канале (50) меньше критического давления Pc, подают по меньшей мере один импульс напряжения на катод (100), пока величина тока разряда не станет равной критической величине тока разряда Icd, чтобы обеспечить возможность запуска реактивного двигателя.
RU2012148835/06A 2010-04-29 2011-04-29 Двигатель на основе эффекта холла с регулируемой температурой устройства нагрева катода RU2564733C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1053311A FR2959534B1 (fr) 2010-04-29 2010-04-29 Moteur a effet hall avec regulation de la temperature du dispositif de chauffage de la cathode
FR1053311 2010-04-29
PCT/FR2011/050980 WO2011135271A1 (fr) 2010-04-29 2011-04-29 Moteur a effet hall avec regulation de la temperature du dispositif de chauffage de la cathode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012148835A true RU2012148835A (ru) 2014-06-10
RU2564733C2 RU2564733C2 (ru) 2015-10-10

Family

ID=43432361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012148835/06A RU2564733C2 (ru) 2010-04-29 2011-04-29 Двигатель на основе эффекта холла с регулируемой температурой устройства нагрева катода

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9309871B2 (ru)
EP (1) EP2564064B1 (ru)
JP (1) JP6069655B2 (ru)
CN (1) CN102869883B (ru)
FR (1) FR2959534B1 (ru)
IL (1) IL222535A (ru)
RU (1) RU2564733C2 (ru)
WO (1) WO2011135271A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3032325A1 (fr) * 2015-01-30 2016-08-05 Snecma Propulseur a effet hall et engin spatial comprenant un tel propulseur
CN105003409A (zh) * 2015-07-16 2015-10-28 兰州空间技术物理研究所 一种霍尔推力器的阴极中心布局
CN105822515B (zh) * 2016-04-14 2019-03-29 哈尔滨工业大学 空间碎片等离子体推进器
FR3053742B1 (fr) * 2016-07-07 2020-03-13 Airbus Defence And Space Sas Procede de controle d’un propulseur electrique a effet hall
FR3053784B1 (fr) * 2016-07-07 2020-01-17 Airbus Defence And Space Sas Procedes de determination et de regulation de la temperature d’un propulseur electrique
CN106050592B (zh) * 2016-07-27 2018-09-07 哈尔滨工业大学 霍尔推力器散热支架
CN108533469B (zh) * 2018-03-09 2020-01-14 中国科学院微电子研究所 自加热式电推进器工质供给装置以及电推进器
CN111219306B (zh) * 2019-03-21 2020-12-11 哈尔滨工业大学 一种双磁屏的霍尔推力器
EP3836762B1 (de) 2019-12-13 2023-02-08 Airbus Defence and Space GmbH Neutralisator für ein ionentriebwerk, verfahren zum betreiben eines neutralisators und ionentriebwerk
CN113266542B (zh) * 2021-06-29 2022-05-17 哈尔滨工业大学 一种霍尔推力器磁路散热结构
EP4299449A1 (fr) * 2022-06-27 2024-01-03 Airbus Defence and Space SAS Procédé de pilotage d'un propulseur plasmique
CN115450876B (zh) * 2022-10-17 2023-07-18 兰州空间技术物理研究所 一种连续可调离子电推进推力控制及阈值保护方法
CN115681057B (zh) * 2023-01-03 2023-06-02 国科大杭州高等研究院 一种霍尔推进系统及其运行方法
WO2024146568A2 (zh) * 2023-01-03 2024-07-11 国科大杭州高等研究院 一种自维持霍尔推力系统的运行方法以及无工质阴极及包括其的霍尔推力器、空间设备
CN115681053B (zh) * 2023-01-03 2023-06-02 国科大杭州高等研究院 一种自维持霍尔推力系统的运行方法
CN115839324B (zh) * 2023-01-03 2023-06-02 国科大杭州高等研究院 霍尔推进系统的运行方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086466A (en) * 1976-04-30 1978-04-25 Scharlack Ronald S Automatic heater controller
GB1573679A (en) * 1978-05-31 1980-08-28 English Electric Valve Co Ltd Arrangements including electrical heating elements
US4733530A (en) 1986-08-04 1988-03-29 Hughes Aircraft Company Emission current control system for multiple hollow cathode devices
FR2693770B1 (fr) * 1992-07-15 1994-10-14 Europ Propulsion Moteur à plasma à dérive fermée d'électrons.
RU2030016C1 (ru) * 1992-11-11 1995-02-27 Опытное конструкторское бюро "Факел" Плазменный катод-компенсатор
US5646476A (en) * 1994-12-30 1997-07-08 Electric Propulsion Laboratory, Inc. Channel ion source
US6518693B1 (en) * 1998-11-13 2003-02-11 Aerojet-General Corporation Method and apparatus for magnetic voltage isolation
RU2219683C2 (ru) * 2001-11-28 2003-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Российского авиационно-космического агентства "Опытное конструкторское бюро "Факел" Источник плазмы и способы его работы (варианты)
US6724160B2 (en) * 2002-04-12 2004-04-20 Kaufman & Robinson, Inc. Ion-source neutralization with a hot-filament cathode-neutralizer
JP2007071055A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Osaka Univ 磁場集中構造を有する磁気回路を備えたホールスラスタ
JP4650258B2 (ja) * 2005-12-27 2011-03-16 三菱電機株式会社 電源装置
JP4697460B2 (ja) * 2006-10-04 2011-06-08 三菱電機株式会社 電源装置
US8143788B2 (en) * 2007-08-31 2012-03-27 California Institute Of Technology Compact high current rare-earth emitter hollow cathode for hall effect thrusters

Also Published As

Publication number Publication date
RU2564733C2 (ru) 2015-10-10
EP2564064B1 (fr) 2019-12-18
CN102869883B (zh) 2016-07-06
FR2959534A1 (fr) 2011-11-04
EP2564064A1 (fr) 2013-03-06
IL222535A0 (en) 2012-12-31
FR2959534B1 (fr) 2012-07-13
WO2011135271A1 (fr) 2011-11-03
CN102869883A (zh) 2013-01-09
US20130125526A1 (en) 2013-05-23
US9309871B2 (en) 2016-04-12
IL222535A (en) 2016-09-29
JP2013531755A (ja) 2013-08-08
JP6069655B2 (ja) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012148835A (ru) Двигатель на основе эффекта холла с регулируемой температурой устройства нагрева катода
MX2019010529A (es) Metodo y sistema de gestion de energia para un dispositivo generador de aerosol alimentado por bateria.
PH12015500131A1 (en) Device and method for controlling an electrical heater to limit temperature
RU2014121213A (ru) Система генерирования аэрозоля с улучшенным производством аэрозоля
JP2015101977A5 (ru)
EP2515607A3 (en) Heater wire control circuit and method to operate a heating element
EA201390818A1 (ru) Система генерирования аэрозоля с электрическим подогревом, имеющая усовершенствованное управление нагревателем
RU2017105568A (ru) Электронная аэрозольная система
EP4014767A3 (en) Aerosol generating apparatus, method for controlling aerosol generating apparatus, and program for causing processor to execute the method
WO2014181166A3 (en) Control apparatus for fuel injection valve and method thereof
EP2525071B8 (fr) Moteur à onde de détonation continue et engin volant pourvu d'un tel moteur
MX2016013918A (es) Tecnicas para descongelar un inyector del reductor y un tanque del reductor antes de un intento de inyeccion.
WO2014207523A3 (en) Drive system and drive method for fuel injection valves
RU2015147602A (ru) Способ и система управления впрыском вторичной жидкости в двигателе (варианты)
MY175571A (en) Method for jump starting a vehicle
JP2020067345A (ja) ヒータの通電制御装置
EA202091795A1 (ru) Способ и устройство для устранения обледенения прозрачного окна с помощью электрического нагревательного устройства
WO2014094010A3 (de) Led-konverter mit froststart -punktion
EP2375484A3 (en) Operating method of fuel cell system
RU2016109451A (ru) Устройство управления для транспортного средства
RU2014119777A (ru) Способ управления температурой запальной свечи, подключенной к дизельному двигателю
MX343177B (es) Sistema de control de encendido para motor de combustión interna y método de control de encendido.
RU2014117482A (ru) Способ защиты топливного насоса высокого давления в системе дизельного двигателя (варианты) и система дизельного двигателя
MY192378A (en) Vehicle traveling control method and vehicle traveling control device
JP2017025836A5 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner