Rekord wydajności prototypu silnika plazmowego VX-200

0

Zbudowany przez firmę Ad Astra Rocket Company, silnik plazmowy VASIMR VX-200 osiągnął nowy rekord wydajności, jednocześnie pracując na maksymalnym dostępnym poziomie mocy. W trakcie testów przeprowadzonych 19 listopada, silnik zdołał wygenerować ciąg zakładany dla modelu lotnego VF-200, który ma zostać wysłany na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Stanowi to ważny krok na drodze do budowy nowego, wydajnego napędu kosmicznego.

Silnik VASIMR jest konstrukcją wykorzystującą plazmę – materię posiadającą bardzo wysoką temperaturę, która jest niemal równa tej panującej wewnątrz Słońca i może z łatwością stopić każdy znany materiał. Jest przy tym również obdarzona ładunkiem elektrycznym, a więc daje się kontrolować za pomocą bardzo silnych pól magnetycznych, które nie tylko sterują jej przepływem, ale także utrzymują ją z dala od elementów silnika. Dzięki temu nie ma ryzyka zetknięcia się elementów silnika z gorącą plazmą.  Im wyższa prędkość wylotowa plazmy oraz jej temperatura, tym wyższa wydajność silnika plazmowego – która jest na wyraźnie wyższym poziomie niż w przypadku jego chemicznych odpowiedników.

Osiągnięcie nowego rekordu wydajności wynoszącego 72% stanowi kontynuację wcześniej wyznaczonego trendu wydajności teoretycznej. Nowy, rekordowy wynik został uzyskany dzięki modyfikacjom elementów silnika powiązanych z budową jego obwodów, a także poprzez wprowadzenie korekt w systemach sterowania przepływem paliwa (argonu) oraz odpowiedzialnych za uruchamianie samego silnika. Usprawniono także niezawodność pracy całej jednostki napędowej.

{youtube}zs0e2qhxdZ4{/youtube}
Silnik VX-200 osiąga pełną moc 200 kW (Ad Astra Rocket Company/benwl)

Osiągnięcie firmy Ad Astra Rocket Company oznacza, że silnik VX-200 dwukrotnie przekroczył wymagania stawiane przez NASA przyszłej konstrukcji lotnej. Co więcej dane osiągnięte przez urządzenie nie wskazują na osiągnięcie maksymalnych osiągów możliwych do uzyskania – prawdopodobnie wraz ze wzrostem natężenia prądu stałego uda się uzyskać jeszcze lepsze wyniki niż obecnie.

Przeprowadzone testy mają na celu weryfikację osiągów prototypu VX-200 oraz zademonstrowanie jego ciągłej i wydajnej pracy. Podczas rekordowej pracy silnika udało się wygenerować ciąg o sile 5.7 Newtona, przy prędkości wylotowej wynoszącej 50 km/s. Jest to duży sukces zespołu inżynierów i techników zajmujących się programem silnika, ponieważ część z systemów sterowania, które stanowią część silnika VF-200 nie jest obecna w prototypie.

Testy jednostki lotnej w przestrzeni kosmicznej mają zostać przeprowadzone pod koniec 2014 roku.

(Ad Astra Rocket Company)

Stosunek prędkości wylotowej plazmy w porównaniu do efektywności silnika VX-200 (Ad Astra Rocket Company)

Wzrost ciągu silnika VX-200 w odniesieniu do mocy podawanego prądu stałego; przy 200 kW maksymalnej mocy silnika, uzyskany ciąg wyniósł 5.7 Newtona (Ad Astra Rocket Company)

Comments are closed.