- PII
- S0367292125010057-1
- DOI
- 10.31857/S0367292125010057
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 51 / Issue number 1
- Pages
- 54-63
- Abstract
- Within the framework of the federal project “Development of controlled fusion technologies and innovative plasma technologies”, Troitsk Institute for Innovation and Fusion Research (TRINITI) is working on the creation of a prototype plasma rocket thruster based on a two-stage quasi-stationary high-current plasma accelerator where the processes of propellant preliminary ionization and final high-speed flow formation are separated. The discharge characteristics of the input ionization chamber were determined when using hydrogen and helium as a propellant in the relevant flow range of 1.5–3 mg per pulse, on the basis of which recommended values of specific energy input in the range of 2.2–2.6 kJ/mg for H2 and 1.2–1.6 kJ/mg for He were established. The plasma temperature estimation for hydrogen at 0.8 eV is consistent with the measured plasma flow velocity of 16 ± 3 km/s. The conversion coefficient of the input electrical energy into the plasma flow energy was 65% in the entire studied range. The results obtained make it possible to predict the electrical discharge characteristics, cooling requirements and erosion rate for the first stage of a plasma rocket thruster.
- Keywords
- квазистационарный сильноточный плазменный ускоритель плазменный ракетный двигатель
- Date of publication
- 15.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 9
References
- 1. Ильгисонис В.И., Ильин К.И., Новиков С.Г., Оленин Ю.А. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 963.
- 2. Морозов А.И. // УФН. 1990. Т. 160. С. 147.
- 3. Морозов А.И. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 131.
- 4. Kozlov A.N. // Phys. Fluids. 2022. V. 34. P. 104109. https://doi.org/10.1063/5.0117298
- 5. Kozlov A.N., Klimov N.S., Konovalov V.S., Podkovyrov V.L., Urlova R.V. // J. Phys.: Confer. Ser., 18th Internat. Workshop Magneto-Plasma Aerodynamics. 2019. P. 012021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1394/1/012021
- 6. Брушлинский К.В., Морозов А.И. Вопросы теории плазмы. Вып. 8 / Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздат, 1974. С. 88.
- 7. Брушлинский К.В., Заборов А.М., Козлов А.Н., Морозов А.И., Савельев В.В. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 147.
- 8. Белан В.Г., Золотарев С.П., Левашов В.Ф., Майнашев В.С., Морозов А.И., Подковыров В.Л., Скворцов Ю.В. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. C. 176.
- 9. Волошко А.Ю., Гаркуша И.Е., Казаков О.Е., Морозов А.И., Павличенко О.С., Соляков Д.Г., Терешин В.И., Тиаров М.А., Трубчанинов С.А., Царенко А.В., Чеботарев В.В. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 158.
- 10. Стальцов В.В., Махлай В.А., Чеботарёв В.В., Кулик Н.В. // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 4. С. 73.
- 11. Гаркуша И.Е., Соляков Д.Г., Чеботарев В.В., Махлай В.А., Кулик Н.В. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 179.
- 12. Дьяконов Г.А., Тихонов В.Б. // Физика плазмы. 1994. Т. 20. № 6. С. 533.
- 13. Мастюков Е.Н., Мишанов А.В., Хвесюк В.И. // Тезисы докладов VII-ой Всесоюзной конф. по плазменным ускорителям и ионным инжекторам. Харьков, 1989. С. 45.
- 14. Ананин С.И., Асташинский В.М., Баканович Г.И., Костюкевич Е.А., Кузьмицкий А.М., Маньковский А.А., Минько Л.Я., Морозов А.И. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 186.
- 15. Климов H.C., Коваленко Д.В., Подковыров В.Л., Кочнев Д.М., Ярошевская А.Д., Урлова Р.В., Козлов А.Н., Коновалов В.С. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2019. Т. 42. С. 52. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2019-42-3-52-63
- 16. Yaroshevskaya A.D., Gutorov K.M., Podkovyrov V.L., Litvinenko Yu.I. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. P. 689. https://doi.org/10.1134/S1063780X24600634
- 17. Ковров П.Е., Шубин А.П. Физика и применение плазменных ускорителей / Под ред. А.И. Морозова. Минск: Наука и техника, 1974. С. 78.
- 18. Морозов А.И., Соловьев Л.С. Вопросы теории плазмы. Вып. 8 / Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздат, 1974. С. 3.
