RU2304068C2 - Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" - Google Patents
Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304068C2 RU2304068C2 RU2001123205/11A RU2001123205A RU2304068C2 RU 2304068 C2 RU2304068 C2 RU 2304068C2 RU 2001123205/11 A RU2001123205/11 A RU 2001123205/11A RU 2001123205 A RU2001123205 A RU 2001123205A RU 2304068 C2 RU2304068 C2 RU 2304068C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- electron gun
- ship
- electron
- space
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетно-космической техники.The invention relates to the field of rocket and space technology.
Известны космические корабли с электроракетными двигателями (ЭРД), излучающие в космическое пространство для создания реактивной тяги поток высокоэнергичных частиц, как правило, положительных ионов или микрочастиц (см., например: О.Н.ФАВОРСКИЙ и др. Основы теории космических электрореактивных двигательных установок. «Высшая школа». М., 1970. С.16-17, 23, 25).Spaceships with electric rocket engines (EREs) are known that emit a stream of high-energy particles, usually positive ions or microparticles, into space to create reactive thrust (see, for example: O.N. FAVORSKIY and others. Fundamentals of the theory of space electric propulsion systems. "Higher School." M., 1970. S. 16-17, 23, 25).
Недостатком таких кораблей является то, что весь запас вещества, излучаемого в космическое пространство для создания тяги, необходимо брать на корабль еще до его старта, отчего стартовая масса корабля увеличивается.The disadvantage of such ships is that the entire supply of matter emitted into outer space to create traction must be taken to the ship before it starts, which makes the starting mass of the ship increase.
С целью преодоления этого недостатка в настоящем изобретении предлагается космический корабль с ЭРД, использующим для создания реактивной силы тяги вещество в форме плазмы (с достаточно высокой плотностью свободных электронов), находящейся (и/или специально создаваемой) в самом космическом пространстве.In order to overcome this drawback, the present invention proposes a spacecraft with electric propulsion that uses a substance in the form of a plasma (with a sufficiently high density of free electrons) located (and / or specially created) in outer space to create reactive thrust.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом космическом корабле с ЭРД, состоящем из корпуса корабля, энергетической установки и устройства, создающего направленный поток заряженных частиц, указанный поток заряженных частиц состоит из высокоэнергичных электронов, излучаемых электронной пушкой, а вокруг корпуса корабля выполнен легкий электропроводящий зонт.This goal is achieved by the fact that in the proposed spacecraft with electric propulsion, consisting of a ship’s hull, a power plant and a device that generates a directed stream of charged particles, the specified stream of charged particles consists of high-energy electrons emitted by an electron gun, and a light electrically conductive umbrella is made around the ship’s hull .
В предпочтительном варианте отверстие в аноде электронной пушки, предназначенное для выхода высокоэнергичных электронов, может быть закрыто шторкой, легко пропускающей высокоэнергичные электроны из электронной пушки и не пропускающей низкоэнергичные молекулы газа внутрь электронной пушки.In a preferred embodiment, the hole in the anode of the electron gun, designed to exit high-energy electrons, can be closed by a shutter that easily passes high-energy electrons from the electron gun and does not allow low-energy gas molecules into the electron gun.
Электронная пушка может быть выполнена с несколькими анодами, расположенными вдоль движения потока электронов и создающими бегущую волну при относительно низком переменном напряжении на них.The electron gun can be made with several anodes located along the movement of the electron flow and creating a traveling wave with a relatively low alternating voltage on them.
Электронная пушка может быть снабжена отклоняющей системой, изменяющей направление потока электронов, или на корабле может использоваться несколько электронных пушек, меняющих под действием управляющего сигнала свою мощность.The electron gun can be equipped with a deflecting system that changes the direction of the electron flow, or several electronic guns can be used on the ship, which change their power under the action of the control signal.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, на котором схематично изображен космический корабль в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a spaceship in section.
Космический корабль состоит из корпуса корабля 1, энергетической установки 2, электронной пушки 3 и легкого электропроводного зонта 4.The spacecraft consists of the hull of the ship 1, the power plant 2, the electron gun 3 and the light conductive umbrella 4.
При работе энергетической установки 2 корабля вырабатываются два напряжения: одно низкое для нагрева катода электронной пушки (или нескольких пушек) 3 и второе высокое для ускорения электронов в межэлектродном пространстве электронной пушки (пушек).When the power plant 2 of the ship operates, two voltages are generated: one low to heat the cathode of the electron gun (or several guns) 3 and the second high to accelerate the electrons in the interelectrode space of the electron gun (guns).
Ускоренные до высоких энергий электроны 5 через отверстие в аноде (анодах) одной или более электронных пушек излучаются в космическое пространство, создавая реактивную тягу.Electrons 5 accelerated to high energies through a hole in the anode (s) of one or more electron guns are emitted into outer space, creating a jet propulsion.
Корпус корабля 1 при этом получает положительный заряд, который распределяется по поверхности зонта 4. Этот заряд в необходимой степени нейтрализуется внешними электронами 6.The hull of the ship 1 thus receives a positive charge, which is distributed over the surface of the umbrella 4. This charge is neutralized to the necessary extent by external electrons 6.
Кроме того, поток высокоэнергичных электронов 5, излучаемый электронной пушкой в направлении, противоположном движению корабля, проходя через нейтральное разреженное вещество космического пространства, ионизирует его, превращая в плазму 7. Часть электронов 8 этой плазмы может оседать на зонте 4, участвуя в его нейтрализации.In addition, the stream of high-energy electrons 5 emitted by the electron gun in the opposite direction to the ship’s motion, passing through the neutral rarefied material of outer space, ionizes it, turning it into plasma 7. Some of the electrons 8 of this plasma can settle on umbrella 4, participating in its neutralization.
Положительные ионы плазмы 7 будут испытывать отталкивание от поверхности зонта 4, создавая при определенных условиях дополнительную реактивную тягу.Positive plasma ions 7 will experience repulsion from the surface of the umbrella 4, creating under certain conditions an additional reactive thrust.
Управление тягой ЭРД производится отклоняющей системой электронной пушки (на чертеже не показана) или путем дифференциального изменения мощности нескольких электронных пушек, установленных на корабле.The thrust control of the electric propulsion is carried out by the deflecting system of the electron gun (not shown in the drawing) or by differential variation of the power of several electron guns mounted on the ship.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001123205/11A RU2304068C2 (en) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001123205/11A RU2304068C2 (en) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001123205A RU2001123205A (en) | 2003-06-27 |
| RU2304068C2 true RU2304068C2 (en) | 2007-08-10 |
Family
ID=38510943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001123205/11A RU2304068C2 (en) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2304068C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020155458A1 (en) * | 2019-02-02 | 2020-08-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | Flying method and flying device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU995692A1 (en) * | 1981-07-23 | 1985-11-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт | Charged particle accelerator |
| RU2040445C1 (en) * | 1992-05-22 | 1995-07-25 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Combined electric jet-propulsion engine unit for spacecraft, method of creating controlling moments and three-channel electric jet-propulsion engine |
| RU2104231C1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-02-10 | Московский технический университет связи и информатики | Dynamic cable system for electric and radio-physical research of near-earth medium |
-
2001
- 2001-08-17 RU RU2001123205/11A patent/RU2304068C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU995692A1 (en) * | 1981-07-23 | 1985-11-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт | Charged particle accelerator |
| RU2040445C1 (en) * | 1992-05-22 | 1995-07-25 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Combined electric jet-propulsion engine unit for spacecraft, method of creating controlling moments and three-channel electric jet-propulsion engine |
| RU2104231C1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-02-10 | Московский технический университет связи и информатики | Dynamic cable system for electric and radio-physical research of near-earth medium |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| О.Н.ФАВОРСКИЙ и др. Основы теории космических электрореактивных двигательных установок. «Высшая школа», М., 1970, С.16-17, 23, 25. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020155458A1 (en) * | 2019-02-02 | 2020-08-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | Flying method and flying device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10172227B2 (en) | Plasma accelerator with modulated thrust | |
| Polk et al. | A theoretical analysis of vacuum arc thruster and vacuum arc ion thruster performance | |
| Kolbeck et al. | Micro-propulsion based on vacuum arcs | |
| JP6940072B2 (en) | Charge separation mechanism | |
| US9657725B2 (en) | Ion thruster | |
| US6334302B1 (en) | Variable specific impulse magnetoplasma rocket engine | |
| US6449941B1 (en) | Hall effect electric propulsion system | |
| US6640535B2 (en) | Linear gridless ion thruster | |
| US7581380B2 (en) | Air-breathing electrostatic ion thruster | |
| US6216445B1 (en) | Micro pulsed plasma thruster and method of operating same | |
| US20080093506A1 (en) | Spacecraft Thruster | |
| JP6010132B2 (en) | Hall effect thruster | |
| US11187213B2 (en) | Thruster device | |
| JP2008223655A (en) | Hall-type electric propulsion machine | |
| RU2304068C2 (en) | Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" | |
| Schneider et al. | Particle‐in‐Cell Simulations for Ion Thrusters | |
| CN111365207B (en) | Sectional pulse plasma thruster | |
| Sheth | Spacecraft Electric Propulsion–A review | |
| CN111878336A (en) | Ion thruster | |
| Jordan | Electric propulsion: which one for my spacecraft | |
| US7204078B2 (en) | Staged emitter-attractor ion drive | |
| Nishiyama et al. | Experimental study for enhancement thrust force of the ECR ion thruster μ10 | |
| RU2711005C1 (en) | Electric jet engine | |
| Miley et al. | A novel IEC propulsion unit for satellite applications | |
| RU2001123205A (en) | Electric rocket spaceship |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120818 |