وفي المحرك الصاروخي العادي (محرك الوقود الكيميائي) لا تتجاوز سرعة غازات العادم 4-5 كيلومتر في الثانية، في حين أن نطاق السرعة هذا في المحرك الصاروخي الكهربائي أكبر.
قام باحثون في معهد أبحاث الفضاء في التخنيون بتطوير محرك صاروخي كهربائي ثوري للأقمار الصناعية الصغيرة يسمى "CAMILA" (الأنود الطولي المغنطيسي المعزول) والذي ينتمي إلى نوع المحركات التي تسمى "Hall Thrusters" والتي يتم استخدامها في الأقمار الصناعية بازدياد. وقد سجل التخنيون براءة اختراع لهذا التطوير، والتي تم تقديمها بالفعل في مؤتمرين في العالم وأثارت اهتمامًا كبيرًا. يعتمد مبدأ تشغيل محرك هول على تأين (إزالة الإلكترونات من الذرات) للوقود (غاز الزينون) وتسارعه الكهربائي في مجال مغناطيسي باتجاه العادم.
وفي معهد آشر لأبحاث الفضاء في التخنيون، تم إنشاء مختبر خاص للدفع الكهربائي، يختص بتطوير هذه المحركات. وقام الدكتور ألكسندر كافولكن من المعهد بتطوير المحرك المبتكر. كان تلميذاً للبروفيسور أليكسي ميروزوف من معهد الطاقة النووية في موسكو، وهو أحد آباء مطوري المحركات الصاروخية الكهربائية في العالم. وسبق للدكتور كافولكن أن أدار "مختبر الفيزياء والهندسة" في دنيبروبتروفسك وعمل أستاذاً في كلية هندسة الطيران والفضاء بجامعة دنيبروبتروفسك بأوكرانيا. هاجر إلى إسرائيل عام 1999 وانضم إلى التخنيون عام 2000 كباحث كبير.
ويوضح باحثو التخنيون أنه في محرك الصاروخ العادي (محرك الوقود الكيميائي)، لا تتجاوز سرعة انبعاث الغازات 4-5 كيلومترات في الثانية، في حين أن نطاق السرعة هذا في محرك الصاروخ الكهربائي أكبر. يتم تحديد هذه السرعة اعتمادًا على مهمة القمر الصناعي عندما تكون هناك "سرعة مثالية لانبعاث الغاز". واليوم، تبلغ السرعة المثلى لمحرك الصاروخ الكهربائي في معظم الأقمار الصناعية حوالي 20 كيلومترًا في الثانية. السرعة العالية التي يتم الحصول عليها بهذه المحركات تجعل من الممكن تقليل كمية الوقود اللازمة لأداء المهام الفضائية وبالتالي كتلة القمر الصناعي، وفي النهاية تقليل تكاليف الإطلاق. وتنتمي معظم الأقمار الصناعية التي يتم إطلاقها اليوم إلى فئة الأقمار الصناعية الصغيرة التي تحتاج إلى محركات صاروخية كهربائية صغيرة ذات طاقة منخفضة لتشغيلها، مثل ذلك الذي تم تطويره في التخنيون.
يحتوي محرك التخنيون على ثلاثة تغييرات خاصة، لا توجد في محركات هول الأخرى:
- لقد تغير تكوين الأنود بشكل كبير. إذا كان سطح عمل الأنود في محرك Hall العادي عموديًا على محور المحرك، فإنه في "Kamila" يكون أفقيًا.
- إن إمداد الوقود (غاز الزينون) لا يتم مباشرة من خلال الأنود ولكن من خلال أداة خاصة تسمى "موزع الغاز" معزولة عن ملامسة الأنود.
- في محركات هول الموجودة اليوم، يكون المجال المغناطيسي أقرب إلى الشكل الشعاعي (عموديًا لمحور المحرك)، بينما في "كاميلا" المجال المغناطيسي له تكوين أكثر تعقيدًا. في منطقة التسارع الأيوني (الخروج من المحرك) يكون المجال المغناطيسي شعاعيًا وعلى الجانب الآخر أقرب إلى الأنود (منطقة التأين) - يكون المجال المغناطيسي موازيًا لمحور المحرك.
هذه التغييرات الأساسية والأساسية تمنع فقدان الأيونات إلى جدران المحرك، وبالتالي تزيد من كفاءة المحرك. بسبب التغييرات التي أدخلها باحثو التخنيون على محرك هول، فإن استهلاك الوقود قليل وهذا يجعل من الممكن زيادة كفاءة استخدام محركات هول في الأقمار الصناعية. إن محرك Hall الذي تم تطويره في التخنيون مخصص في المقام الأول لصناعة الفضاء الإسرائيلية.
تعليقات 14
متابعة من 2:
شكرا لتصحيح المقال.
والحقيقة الاختراع جميل . هل لها أيضًا استخدام للصواريخ "العادية" (على سبيل المثال - TKA السريعة جدًا) - وليس فقط لرفع الأقمار الصناعية؟
إذا كان الأمر كذلك، فإن أهمية الاختراع أكبر مما هو موصوف في المقالة على ظاهره.
إذن، لديك الآن سبب آخر يجعلك حذرًا من كرات القابض ولكن أعتقد أنه كانت هناك أسباب كافية بالفعل من قبل.
حافظ على نفسك!
مايكل، شكرا جزيلا على الجواب.
الآن فهمت أخيرًا لماذا عندما تطلق بالونًا منتفخًا فإنه ينفجر في الغرفة.
يستغرق الأمر وقتًا حتى يمتصه الجولانتشيك، ولكن بعد أن يتم امتصاصه، لن تتمكن سوى كرة من القابض من إخراجه من رؤوسنا.
كوكو:
من الواضح.
قوانين نيوتن ليس لها علاقة بالاحتكاك.
قانون الفعل ورد الفعل (الذي ليس في هذه الحالة سوى وجه آخر لقانون الحفاظ على الزخم) يعمل دون أي علاقة بالاحتكاك.
إذا رميت شيئًا ما في ذلك الوقت بحيث يظل مركز ثقلك المشترك وهذا الشيء في نفس الوضع - فسيتم دفعك أنت إلى الأمام.
في الجولاني لا بد أنك صادفت ارتداد البندقية - إنه نفس الشيء تمامًا وليس له علاقة بالاحتكاك أيضًا.
شيء لا أفهمه بخصوص دفع الصواريخ في الفضاء.
إذا لم يكن هناك أي احتكاك تقريبًا في الفضاء، فكيف يمكن لقانون نيوتن الثالث أن يظل موجودًا ويمكّن الصاروخ من الدفع؟
يتم سرد نفس القصة بالضبط عن شيرلوك هولمز ومساعده واتسون.
وصلتني رسالة بالبريد الإلكتروني...
ذهب البروفيسور أينشتاين وزوجته للتخييم لبضعة أيام. فبنوا خيمة وجلسوا لتناول الطعام.
بعد تناول وجبة دسمة وزجاجة من النبيذ الجيد، تمنوا لبعضهم البعض ليلة سعيدة ثم تقاعدوا للنوم.
وبعد ساعات قليلة، تستيقظ السيدة أينشتاين وتعانق الأستاذ.
-"زوجي العزيز انظر إلى السماء وقل لي ماذا ترى؟"
-"ملايين النجوم" أجابها الأستاذ المحترم.
-"وماذا يعني لك ذلك؟"،
فكر أينشتاين للحظة وفي محاولة لإبهار زوجته قال:
"من الناحية الفلكية، هذا يعني أن هناك ملايين المجرات وربما مليارات الكواكب.
من الناحية التاريخية، أعتقد أننا نقترب من الساعة 3.15:XNUMX بعد منتصف الليل،
من وجهة نظر لاهوتية، أرى أن الله كلي القدرة ونحن مخلوقات صغيرة لا أهمية لها،
من الناحية الجوية، أعتقد أن الغد مقدر لنا يوم جميل وشمس رائعة!
وماذا يعني ذلك بالنسبة لك يا زوجتي العزيزة؟"
انتظرت وقالت:
-"زوجي العزيز، كل يوم تصبح أحمق أكثر فأكثر - لقد سرقوا خيمتنا!
لا تفهم
تتم إزالة الإلكترون لتحويل الغاز إلى أيونات موجبة ثم يتم تحريكها على طول المغناطيس لمنحها تسارعًا عند إخراجها من المحرك (يذكرنا بالمسرعات).
على أية حال، يبدو الأمر وكأنه عملية يتم فيها استثمار الكثير من الطاقة، كما أتخيل من مجمعات الطاقة الشمسية. ولكن ماذا تفعل في الفضاء السحيق؟ أو بسبب هذه الميزة فهي صالحة فقط للأقمار الصناعية.
ماذا عن قابلية التطبيق؟
هناك حالة يكون فيها الكهف ثقيلًا والدفع منخفض جدًا، لذلك من الممكن أن يصبح العمل عمليًا فقط خلال 20 عامًا أخرى...
يبدو الأمر وكأنه خيال علمي.. "لقد تغير تكوين الأنود بشكل كبير. إذا كان سطح عمل الأنود في محرك هول العادي عموديًا على محور المحرك، فإنه في "كاميلا" يكون أفقيًا." أحسنت.
يحتوي محرك التخنيون على ثلاثة تغييرات خاصة، لا توجد في محركات هول الأخرى:
1. لقد تغير تكوين الأنود بشكل كبير. إذا كان سطح عمل الأنود في محرك Hall العادي عموديًا على محور المحرك، فإنه في "Kamila" يكون أفقيًا.
2. إمداد الوقود (غاز الزينون) لا يتم مباشرة عن طريق الأنود بل عن طريق أداة خاصة تسمى "موزع الغاز" معزولة عن ملامسة الأنود.
3. في محركات هول الموجودة اليوم، يكون المجال المغناطيسي أقرب إلى الشكل الشعاعي (عموديًا لمحور المحرك)، بينما في "كاميلا" المجال المغناطيسي له تكوين أكثر تعقيدًا. في منطقة التسارع الأيوني (الخروج من المحرك) يكون المجال المغناطيسي شعاعيًا وعلى الجانب الآخر أقرب إلى الأنود (منطقة التأين) - يكون المجال المغناطيسي موازيًا لمحور المحرك.
هذه التغييرات الأساسية والأساسية تمنع فقدان الأيونات إلى جدران المحرك، وبالتالي تزيد من كفاءة المحرك.
بسبب التغييرات التي أدخلها باحثو التخنيون على محرك هول، فإن استهلاك الوقود قليل وهذا يجعل من الممكن زيادة كفاءة استخدام محركات هول في الأقمار الصناعية. إن محرك Hall الذي تم تطويره في التخنيون مخصص في المقام الأول لصناعة الفضاء الإسرائيلية.
نعم، هناك شيء ثمل مع استمرار المقال
"يحتوي محرك التخنيون على ثلاثة تغييرات خاصة، لا توجد في محركات هول الأخرى: 1. التكوين..."
أين هم الأثنين الآخرين؟
قريبا على الأقمار الصناعية الإسرائيلية