×
13.01.2017
217.015.885a

Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области электроракетных двигателей (ЭРД). В ЭРД, содержащем разрядную камеру с соплом-анодом, трубопровод подачи рабочего тела, катод, обмотку электромагнитов, согласно изобретению на всей внутренней поверхности разрядной камеры в качестве зашиты от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы установлены фотоэлектрические и термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие электродвижущую силу (ЭДС), причем термоэлектрические преобразователи расположены между корпусом разрядной камеры и фотоэлектрическими преобразователями. Помимо того согласно изобретению внутренняя часть разрядной камеры выполнена из прозрачного диэлектрического материала, снаружи которого расположена зеркальная поверхность с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры, а поверх зеркальной поверхности установлены термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие ЭДС. Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение защиты стенок разрядной камеры и обмотки электромагнитов от воздействия тепловых потоков ионизирующего излучения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электроракетных двигателей (ЭРД).

Особенностью функционирования ЭРД является то, что плазма, получаемая в процессе его работы, высокими тепловыми потоками ионизирующего излучения воздействует на внутренние элементы конструкции, тем самым сокращает срок эксплуатации ЭРД. С учетом специфики работы ЭРД в условиях сверхвысокого вакуума и особенностей конструкции создание надежной защиты внутренних элементов ЭРД от воздействия плазмы является проблематичным.

Известен ЭРД, состоящий из анода, нейтральной вставки, изоляторов, управляющего соленоида, монтажного фланца, многополостного катода, испарителя лития, нагревателя емкости активирующего вещества, пористых вкладышей (см. патент РФ №2351800, МПК F03H 1/00 по заявке №2007129605/06 от 02.08.2007).

Недостатком известного ЭРД является недостаточная система защиты его элементов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы.

Известен ЭРД, состоящий из герметичной керамической трубки, помещенной в неоднородное магнитное поле, разрядной камеры, анода, катода прямого накала, системы вспомогательных элементов (см. патент СССР А.С. №166974, МПК H01J по заявке №818030/26-25 от 04.11.1963).

Недостатком известного ЭРД является недостаточная система защиты его элементов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы.

Известен ЭРД, состоящий из разрядной камеры, кольцевого анода, трубопровода анодного, токоподводов, магнитной системы, клапана, изоляторов, катода, корпуса двигателя, термоэмиссионного элемента катода, экранов, спирального нагревателя (см. патент РФ №2309293, МПК F03H 5/00 по заявке №2005106778/06 от 09.03.2006 - прототип).

Недостатком известного ЭРД является недостаточная система защиты его элементов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является:

- повышение защиты стенок разрядной камеры и обмотки электромагнитов от воздействия тепловых потоков ионизирующего излучения;

- увеличение ресурса работы ЭРД;

- повышение эффективности работы ЭРД.

Данная техническая задача решается тем, что в известном ЭРД, содержащем разрядную камеру с соплом-анодом, трубопровод подачи рабочего тела, катод, обмотку электромагнитов, согласно изобретению на всей внутренней поверхности разрядной камеры в качестве зашиты от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы установлены фотоэлектрические и термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие электродвижущую силу (ЭДС), причем термоэлектрические преобразователи расположены между корпусом разрядной камеры и фотоэлектрическими преобразователями.

Помимо того согласно изобретению внутренняя часть разрядной камеры выполнена из прозрачного диэлектрического материала, снаружи которого расположена зеркальная поверхность с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры, а поверх зеркальной поверхности установлены термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие ЭДС.

Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря ей появляется возможность повысить защиту стенок разрядной камеры и обмотки электромагнитов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы и, следовательно, увеличить ресурс работы ЭРД, а также использовать электрическую энергию от фотоэлектрических и термоэлектрических преобразователей для питания вспомогательного оборудования и/или зарядки источников питания ЭРД, что повышает эффективность его работы.

Схема ЭРД показана на фиг. 1, 2.

Фиг. 1 - ЭРД с фото- и термоэлектрическими преобразователями, фиг. 2 - ЭРД с кварцевым стеклом и термоэлектрическими преобразователями где;

1 - разрядная камера;

2 - трубопровод подачи рабочего тела;

3 - катод;

4 -источник питания;

5 - обмотка электромагнитов;

6 - сопло-анод;

7 - фотоэлектрические преобразователи;

8 - термоэлектрические преобразователи;

9 - контроллер;

10 - аккумулятор;

11 - нагрузочное устройство;

12 - вставка;

13 - зеркальная поверхность.

ЭРД с фото- и термоэлектрическими преобразователями состоит из разрядной камеры 1, трубопровода подачи рабочего тела 2, катода 3, источников питания 4, обмотки электромагнитов 5, сопла-анода 6, фотоэлектрических преобразователей 7, термоэлектрических преобразователей 8, контроллера 9, аккумулятора 10, нагрузочного устройства 11.

ЭРД с диэлектрической прозрачной вставкой, представленный на фиг. 2, отличается тем, что внутренняя поверхность разрядной камеры 1 выполнена из прозрачного диэлектрического материала (вставка 12), снаружи которого расположена зеркальная поверхность 13 с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры, а поверх зеркальной поверхности установлены термоэлектрические преобразователи 8, фотоэлектрические преобразователи 7 в данном случае не устанавливаются.

ЭРД с фото- и термоэлектрическими преобразователями, представленном на фиг 1, работает следующим образом. В разрядную камеру 1 по трубопроводу 2 поступает рабочее тело, при прохождении рабочим телом катода 3, на который от источника питания 4 подается высокоамперный ток, происходит ионизация рабочего тела и образуется плазма. На разрядную камеру 1 навита обмотка электромагнитов 5, которая при пропускании через нее электрического тока от источников питания 4 внутри камеры создает сильное аксиальное (направленное вдоль оси) магнитное поле. Под воздействием этого магнитного поля (моделируемой конфигурации) плазма отжимается от стенок разрядной камеры 1, ускоряется и истекает через сопло-анод 6, создавая тем самым реактивную тягу. Для защиты корпуса разрядной камеры 1 и обмотки электромагнитов 5 от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы в разрядной камере 1 установлены фотоэлектрические преобразователи 7 и термоэлектрические преобразователи 8, которые, в свою очередь, вырабатывают ЭДС. Электрический ток от фотоэлектрических преобразователей 7 и термоэлектрических преобразователей 8 через контроллер 9 поступает на аккумулятор 10, от которого запитывается нагрузочное устройство 11. В качестве нагрузочного устройства 11 может выступать, например, как вспомогательное оборудование, так и источники питания 4 ЭРД.

Помимо того в ЭРД с диэлектрической прозрачной вставкой, представленный на фиг 2, с целью защиты корпуса разрядной камеры 1 и обмотки электромагнитов 5 от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы используется вставка 12, выполненная из диэлектрического прозрачного материала, снаружи которого расположена зеркальная поверхность 13 с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры для отражения тепловых потоков ионизирующего излучения. С целью отвода тепла с зеркальной поверхности на ней установлены термоэлектрические преобразователи 8, вырабатывающие ЭДС.

Таким образом, благодаря использованию изобретения, за счет преобразования ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы в электрическую энергию, происходит защита стенки разрядной камеры и обмотки электромагнитов от перегрева, увеличивается срок эксплуатации ЭРД, а также при использовании этой энергии в качестве дополнительного источника питания ЭРД повышается эффективность его работы.


ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 85 items.
13.02.2018
№218.016.212d

Способ перфорации отверстий в электродах ионно-оптической системы

Изобретение относится к области плазменной техники, а именно к ионным системам, и может быть использовано в области ракетно-космической техники, при разработке, изготовлении и сборке ионно-оптической системы (ИОС) ионных двигателей (ИД), ионных пушек и ускорителей. Технический результат- :...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641641
Дата охранного документа: 19.01.2018
10.05.2018
№218.016.416e

Способ изготовления профильных дисков методом горячего изостатического прессования

Изобретение относится к изготовлению профильного диска с лопатками методом горячего изостатического прессования гранул. Способ включает получение подкладного элемента, размещение в газонепроницаемой форме подкладного элемента и закладного элемента, оформляющего профиль лопаток, и засыпку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649188
Дата охранного документа: 30.03.2018
10.05.2018
№218.016.41bd

Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к жидкостному ракетному двигателю, работающему на двухкомпонентном топливе. Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя, работающего по схеме с дожиганием генераторного газа, содержит подвод генераторного газа, корпус, имеющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649173
Дата охранного документа: 30.03.2018
14.06.2018
№218.016.61e0

Жидкостный ракетный двигатель с насадком из углерод-углеродного композиционного материала (уукм)

Изобретение относится к управлению вектором тяги жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД содержит камеру с охлаждаемой сверхзвуковой частью сопла, неохлаждаемый насадок из углерод-углеродного композиционного материала, соединенных между собой с помощью разъемного соединения, рулевые агрегаты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657400
Дата охранного документа: 13.06.2018
20.06.2018
№218.016.6468

Смесительная головка камеры сгорания жрд

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус с выполненными в нем втулками, зазоры между которыми образуют кольцевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658160
Дата охранного документа: 19.06.2018
01.09.2018
№218.016.8256

Сопло камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу изготовления сопла камеры жидкостного ракетного двигателя. Сопло камеры жидкостного ракетного двигателя, включающее внутреннюю и наружную оболочки, соединенные между собой ребрами, образующими каналы охлаждения, подколлекторное кольцо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665601
Дата охранного документа: 31.08.2018
18.01.2019
№219.016.b0af

Способ испытания эрд и стенд для его реализации

Изобретение относится к области создания электроракетных двигателей (ЭРД) и стендов для их испытаний. В способе испытания ЭРД в вакуумной камере истекающее рабочее тело ЭРД затормаживают на защитной мишени и осаждают на криопанели, осажденное рабочее тело ЭРД газифицируют с криопанели путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677439
Дата охранного документа: 16.01.2019
13.03.2019
№219.016.dec6

Пироклапан

Изобретение относится к нормально закрытым пироклапанам. Новизной изобретения является то, что по оси штуцеров входа и выхода герметично с корпусом установлена втулка с глухим дном по центру втулки, пропущенная через отверстие штока с поршнем. На торце поршня со стороны пиропатрона выполнен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681558
Дата охранного документа: 11.03.2019
14.03.2019
№219.016.df78

Камера жрд

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям, работающим на первой и второй ступенях ракетоносителя. Камера ЖРД, содержащая корпус, состоящий из цилиндрической части, дозвуковой и сверхзвуковой частей сопла, смесительную головку с подводными магистралями компонентов топлива и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681733
Дата охранного документа: 12.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb2f

Камера сгорания двухрежимного жрд, работающего по безгенераторной схеме

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД). Камера сгорания двухрежимного ЖРД, работающего по безгенераторной схеме, содержащая кольцевую камеру сгорания с трактом охлаждения, магистрали подвода горючего и окислителя, блок камеры с двухсекционным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682466
Дата охранного документа: 19.03.2019
Showing 51-60 of 71 items.
13.02.2018
№218.016.212d

Способ перфорации отверстий в электродах ионно-оптической системы

Изобретение относится к области плазменной техники, а именно к ионным системам, и может быть использовано в области ракетно-космической техники, при разработке, изготовлении и сборке ионно-оптической системы (ИОС) ионных двигателей (ИД), ионных пушек и ускорителей. Технический результат- :...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641641
Дата охранного документа: 19.01.2018
10.05.2018
№218.016.4f12

Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита и сорбент

Изобретение относится к получению сорбентов на основе термически расширенного графита, обладающих ферримагнитными свойствами. Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита (ТРГ), модифицированного магнитной ферритной фазой, включает пропитку интеркалированных графитовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652704
Дата охранного документа: 28.04.2018
17.08.2018
№218.016.7bdf

Устройство для доставки растворов в виде аэрозоля в анатомические полости

Изобретение относится к медицинскому оборудованию. Устройство для доставки растворов в виде аэрозоля в анатомические полости включает корпус, внутри которого расположена удлинительная трубка, на одном конце которой установлен хвостовик, выполненный с возможностью соединения с магистралью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664154
Дата охранного документа: 15.08.2018
18.01.2019
№219.016.b0af

Способ испытания эрд и стенд для его реализации

Изобретение относится к области создания электроракетных двигателей (ЭРД) и стендов для их испытаний. В способе испытания ЭРД в вакуумной камере истекающее рабочее тело ЭРД затормаживают на защитной мишени и осаждают на криопанели, осажденное рабочее тело ЭРД газифицируют с криопанели путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677439
Дата охранного документа: 16.01.2019
20.02.2019
№219.016.c3bd

Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергоустановок с криогенными компонентами топлива. Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002445503
Дата охранного документа: 20.03.2012
08.03.2019
№219.016.d555

Турбонасосный агрегат

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к области лопаточных машин, и может быть использовано в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей и ядерных ракетных двигателей. Агрегат содержит насосы окислителя и горючего с соединенными шлицевым соединением валами, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459118
Дата охранного документа: 20.08.2012
11.03.2019
№219.016.ddd9

Устройство измерения задержки сигналов точного времени в каналах связи

Изобретение относится к технике измерения сигналов точного времени в каналах связи и может использоваться в сетях электросвязи, системах передачи. Достигаемый технический результат - повышение точности измерений в условиях фазовых помех в каналах связи. Устройство измерения задержки сигналов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002460209
Дата охранного документа: 27.08.2012
06.04.2019
№219.016.fd91

Турбонасосный агрегат

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в области ракетостроения, в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей и ядерных ракетных двигателей. Турбонасосный агрегат содержит насос и турбину, вал, опирающийся на подшипники, установленные на валу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684063
Дата охранного документа: 03.04.2019
10.04.2019
№219.017.075c

Микроспутник для дистанционного зондирования поверхности земли

Изобретение относится к космическим аппаратам, в частности к микроспутникам для съемки поверхности Земли и передачи изображения. Корпус микроспутника выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда и состоит из силового каркаса с закрепленными в нем параллельно друг другу верхней и нижней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002457157
Дата охранного документа: 27.07.2012
20.05.2019
№219.017.5c61

Сверхширокополосная спиральная антенна

Изобретение относится к антенной технике, а именно к спиральным антеннам, работающим в непрерывном диапазоне ультравысоких (УВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот в составе антенных систем различного назначения, в частности в системах пеленгации и сопровождения. Антенна содержит комбинированную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687895
Дата охранного документа: 16.05.2019
+ добавить свой РИД