[go: up one dir, main page]

RU2304068C2 - Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" - Google Patents

Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" Download PDF

Info

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
Application number
RU2001123205/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001123205A (en
Inventor
Алексей Иванович Илюхин (RU)
Алексей Иванович Илюхин
Original Assignee
Алексей Иванович Илюхин
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 Алексей Иванович Илюхин filed Critical Алексей Иванович Илюхин
Priority to RU2001123205/11A priority Critical patent/RU2304068C2/en
Publication of RU2001123205A publication Critical patent/RU2001123205A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2304068C2 publication Critical patent/RU2304068C2/en

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

FIELD: rocketry and space engineering.
SUBSTANCE: proposed spacecraft has case, power plant and unit for forming directional flux of charged particles in form of high-energy electrons radiated by electron gun. Spacecraft case is surrounded by light conducting hood. Provision is made for modification of electron gun. Spacecraft may be provided with several electron guns. During operation, electrons accelerated to high energies are radiated to space through hole in electron gun anode, thus creating the reactive thrust. As a result, spacecraft case receives positive charge which is distributed over hood surface. This charge is neutralized by external electrons at definite degree. Electric rocket engine of spacecraft uses agent in form of plasma which is available in space and/or is specially created.
EFFECT: enhanced efficiency.
4 cl, 1 dwg

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)

1. Космический корабль с электроракетным двигателем, состоящий из корпуса корабля, энергетической установки и устройства, создающего направленный поток заряженных частиц, отличающийся тем, что указанный поток заряженных частиц состоит из высокоэнергичных электронов, излучаемых электронной пушкой, а вокруг корпуса корабля выполнен легкий электропроводящий зонт.1. A spacecraft with an electric rocket engine, consisting of a ship’s hull, a power plant, and a device that generates a directed stream of charged particles, characterized in that said stream of charged particles consists of high-energy electrons emitted by an electron gun, and a light conductive umbrella is made around the ship’s hull. 2. Космический корабль по п.1, отличающийся тем, что отверстие в аноде электронной пушки, предназначенное для выхода высокоэнергичных электронов, закрыто шторкой, легко пропускающей высокоэнергичные электроны из электронной пушки и не пропускающей низкоэнергичные молекулы газа внутрь электронной пушки.2. The spacecraft according to claim 1, characterized in that the hole in the anode of the electron gun, designed to exit high-energy electrons, is 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. 3. Космический корабль по п.1, отличающийся тем, что электронная пушка выполнена с несколькими анодами, расположенными вдоль движения потока электронов и создающими бегущую волну при относительно низком переменном напряжении на них.3. The spacecraft according to claim 1, characterized in that the electron gun is made with several anodes located along the electron flow and creating a traveling wave with a relatively low alternating voltage on them. 4. Космический корабль по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что электронная пушка снабжена отклоняющей системой, изменяющей направление потока электронов, или на корабле используется несколько электронных пушек, меняющих под действием управляющего сигнала свою мощность.4. A spacecraft according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the electron gun is equipped with a deflecting system that changes the direction of the electron flow, or several electronic guns are used on the ship that change their power under the action of a control signal.
RU2001123205/11A 2001-08-17 2001-08-17 Spacecraft with electric rocket engine "betalyot" RU2304068C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
О.Н.ФАВОРСКИЙ и др. Основы теории космических электрореактивных двигательных установок. «Высшая школа», М., 1970, С.16-17, 23, 25. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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