Kosmosda uzunmüddətli iş üçün plazma axınının sürəti saniyədə yüz beş metr və ya daha çox olan etibarlı elektrik raket mühərriklərindən istifadə edilməlidir. Plazma mühərrikləri keçən əsrin ortalarında fəal şəkildə inkişaf etdirilməyə başladı. Bu gün də bu iş davam edir.
Tədqiqata başlayın
Əcdadlarımız çoxdan kosmosa uçmaq istəyiblər. Uzun müddətdir ki, qaz elektrik boşalmasından istifadə edərək fəal şəkildə öyrənilir. Elektrodları olan bir şüşə qaba yerləşdirildi. Sonra, təzyiq azaldıqda, katoddan çıxan şüalar peyda oldu, əslində, sonradan məlum olduğu kimi, elektron axını idi.
Və 1886-cı ildə məlum oldu ki, katodda deşiklər açarkən, digər şüalar, qazların ionlaşmış atomları onlardan əks istiqamətdə uzanır. Lakin o zaman, təbii ki, onların reaktiv zərbə əldə etmək üçün istifadə ediləcəyi barədə heç bir təsəvvürləri yox idi.
Sovet İttifaqı dövründə SOAN Fizika və Texnologiya laboratoriyalarında bu texnologiyaları kosmik uçuşlar üçün nəqliyyat vasitələrində tətbiq etmək üçün ion və plazma itələyiciləri hazırlanmışdır. İş 1950-ci illərdə başladıiyirminci əsr. İki növ cihaz açılıb:
- eroziv mühərrik (impuls);
- stasionar plazma təkan (pulssuz).
Bu günə qədər istifadə olunan bu iki növdür.
Eroziv və stasionar
Bu gün məlum olan plazma mühərriki burundan gələn plazma reaktivinin reaktiv qüvvəsi hesabına işləyir. Plazmanın özü elektrik boşalması vasitəsi ilə əmələ gəlir. Daha sadə mühərrik enerji mənbəyi üçün impuls rejimi (eroziv plazma mühərriki) seçilir. Enerji mənbəyi 0,5 mikrofarad tutumlu və 10 kV gərginlikli bir kondansatördür. O, diodlar və rezistorlu transformatordan yüklənir.
Belə qurğuların köməyi ilə digər növ raket mühərriklərinin işləməsi ilə əldə edilə bilməyən kiçik və dəqiq impulslu zərbələr əmələ gəlir. İmpulslu plazma itələyiciləri 1964-cü ildə Zond-2 kosmik stansiyasında uğurla sınaqdan keçirilmişdir.
SPD uzadılmış zonada və elektronların qapalı sürüşməsi ilə sürətləndiricinin variantıdır. Bu cür cihazlar uzun müddət işləyə bilər. İki ksenon mühərriki ilk dəfə 1972-ci ildə Sovet Meteorunun göyərtəsində buraxılmışdır.
İş prinsipi: prototip
Quraşdırma aşağıdakı kimi işləyir. Kondansatör üçün gərginlik cərəyan keçirən kollektor və boş altma kamerasının elektrodları arasındakı boşluqdur. Gərginlik qırılma dəyərinə çatdıqda, mühərrik kamerasında elektrik boşalması görünür. Oradakı hava qızdırılıron min ədəd təşkil edir və plazma vəziyyəti alır. Təzyiq kəskin şəkildə artır və plazma reaktivi burundan böyük sürətlə axır.
Mühərrikə qoşulan raket reaktiv enerjini reaktivdən alır. Yumşaq fırlanma əldə etmək üçün raket bilyalı rulmanla bərkidilir və əks çəki ilə balanslaşdırılır.
Ən mürəkkəb elektrik qurğusu cərəyan verən kollektordur. Elektrodlar arasındakı boşluqlar yarım millimetrdən çox olmamalıdır. Sonra kondansatördən demək olar ki, heç bir güc itkisi olmayacaq və raket fırlanmağa başlayanda əlavə sürtünmə yaranmayacaq.
Raketin özü və bütün plazma raket mühərriki müxtəlif ölçülərə malik ola bilər, lakin mənbənin gücü və kondansatörün ölçüsü uyğun olmalıdır. Əsas vahidləri və raket dizaynını hesablamaq üçün xüsusi düsturlarla hesablamalardan sonra sxemdən istifadə etmək rahatdır.
Nümunədə eksperimental dəyərlər
Verilən altı min vatt gərginlik və 0,510 (-6) f kondansatör tutumu ilə nümunədə, hesablamalar nəticəsində mühərrik kamerasında buraxılan enerji 5,4 J-dir. temperatur fərqi 10000K olarsa, o zaman kameranın həcmi yarım kub santimetrə bərabər olacaq.
Onda elektrik dövrəsinin elementləri olacaq:
- transformator 2205000V, gücü 200 vatt;
- 100 vatt gücündə naqilli rezistor.
Bu model min voltdan çox işləmə gərginliyinə malikdir və buna görə də olmalıdıronunla işləyərkən çox diqqətli olun və bütün zəruri təhlükəsizlik qaydalarına əməl edin.
Təcrübə üçün təhlükəsizlik qaydaları
- Başlatma bir nəfər tərəfindən həyata keçirilir. Digərləri cihazdan bir metr məsafədə dayana bilər.
- Bütün əməliyyatlar və qurğuya əl ilə toxunma yalnız enerji təchizatından ayrıldıqda, bundan sonra ən azı bir dəqiqə gözlədikdən sonra edilə bilər. Sonra kondansatörün boşalmağa vaxtı olacaq.
- Enerji təchizatı hər tərəfdən bağlı metal qutuda yerləşdirilməlidir. İstismar zamanı o, diametri ən azı bir yarım millimetr olan mis məftil vasitəsilə torpaqlanır.
Əsl raketlər üçün plazma zərbələri bir neçə min dəfə güclü olmalıdır! Bəlkə də bu gün kiçik nümunələrlə təcrübə aparanlar sabah plazmanın yeni imkanlarını və xassələrini kəşf edəcəklər.
