Variabel specifik Impulsmagnetoplasma raket

det første VASIMR-eksperiment blev udført ved Massachusetts Institute of Technology i 1983. Vigtige forbedringer blev introduceret i 1990 ‘ erne, herunder brugen af helicon plasmakilde, som erstattede den oprindeligt forestillede plasmapistol og dens elektroder, hvilket øger holdbarheden og lang levetid.

fra 2010 var Ad Astra Rocket Company (AARC) ansvarlig for VASIMR-udvikling og underskrev den første Space Act-aftale i 23.juni 2005 om privatisering af VASIMR-teknologi. Virksomheden havde en testfacilitet i Liberia, Costa Rica på campus ved Earth University.

VH-10 til VH-50redit

i 1998 blev det første Helicon plasmaeksperiment udført ved ASPL. VASIMR-eksperiment 10 i 1998 opnåede en Helicon RF-plasmaudladning på op til 10 kV og 25 i 2002 på op til 25 kV. I 2005 omfattede fremskridt på ASPL fuld og effektiv plasmaproduktion og acceleration af plasmaionerne med 50 kV, 0,5 nyhedstoner (0,1 lbf) thrust VK-50. Offentliggjorte data om 50% V-50 viste, at den elektriske effektivitet var 59% baseret på en 90% koblingseffektivitet og en 65% ionhastighedsforøgende effektivitet.

100REDIT

100 KILOATT VASIMR-eksperimentet blev med succes kørt i 2007 og demonstrerede effektiv plasmaproduktion med en ioniseringsomkostning under 100 eV. 100 plasmaudgang tredoblet den tidligere registrering af VK-50.

V-100 forventedes at have en ionhastighedsforøgende effektivitet på 80%, men kunne ikke opnå denne effektivitet på grund af tab fra konvertering af DC elektrisk strøm til radiofrekvenseffekt og hjælpeudstyret til den superledende magnet. I modsætning hertil fungerede 2009 state-of-the-art, gennemprøvede ionmotordesign som NASAs elektriske fremdrift med høj effekt (HiPEP) med 80% total thruster/PPU energieffektivitet.

V-200REDIGER

200 plasmamotor med fuld effekt, der anvender begge trin med fuldt magnetfelt

den 24. oktober 2008 meddelte virksomheden i en pressemeddelelse, at helicon plasma generation komponent af 200 HK 200 motor havde nået driftsstatus. Den vigtigste aktiveringsteknologi, solid-state DC-RF-effektbehandling, nåede 98% effektivitet. Helicon-udledningen brugte 30 kV radiobølger til at omdanne argongas til plasma. De resterende 170 KVS kraft blev tildelt til acceleration af plasma i den anden del af motoren via ioncyklotronresonansopvarmning.

baseret på data fra VH-100-test forventedes det, at hvis rumtemperatur-superledere nogensinde blev opdaget, ville VH-200-motoren have en systemeffektivitet på 60-65% og et potentielt trykniveau på 5 N. Optimal specifik impuls syntes at være omkring 5.000 s ved hjælp af lavpris argon-drivmiddel. Et af de resterende uprøvede problemer var, om det varme plasma faktisk løsnede sig fra raketten. Et andet problem var spildvarmeforvaltning. Cirka 60% af inputenergien blev nyttig kinetisk energi. Meget af de resterende 40% er sekundære ioniseringer fra plasmakrydsende magnetfeltlinjer og udstødningsdivergens. En betydelig del af disse 40% var spildvarme (se energieffektivitet). Håndtering og afvisning af spildvarme er kritisk.

mellem April og September 2009 blev der udført 200 kV-test på prototypen VH-200 med 2tesla superledende magneter, der drives separat og ikke tegnede sig for i nogen “effektivitetsberegninger”. I løbet af November 2010 blev der udført lang varighed, fuld effekt fyringstest, der nåede steady state-drift i 25 sekunder og validerede grundlæggende designegenskaber.

resultater præsenteret i januar 2011 bekræftede, at designpunktet for optimal effektivitet på VK-200 er 50 km/s udstødningshastighed eller en internetudbyder på 5000 s. 200 KVK VK-200 havde udført mere end 10.000 motor affyringer med argon drivmiddel ved fuld effekt inden 2013, hvilket viste større end 70% thrustereffektivitet i forhold til RF-strømindgang.

VH-200ssedit

i Marts 2015 annoncerede Ad Astra en pris på 10 millioner dollars fra NASA for at fremme teknologiberedskabet til den næste version af VASIMR-motoren, VH-200ss for at imødekomme behovene i dybe rummissioner. SS i navnet står for” steady state”, som et mål for testen med lang varighed er at demonstrere kontinuerlig drift ved termisk steady state.

i August 2016 annoncerede Ad Astra færdiggørelsen af milepæle for det første år af sin 3-årige kontrakt med NASA. Dette tillod de første plasmafyringer med høj effekt af motorerne med et erklæret mål om at nå 100 timer og 100 kv i midten af 2018. I August 2017 rapporterede virksomheden at have afsluttet sine år 2 milepæle for VASIMR electric plasma rocket engine. NASA gav godkendelse til, at Ad Astra skulle fortsætte med år 3 efter at have gennemgået afslutningen af en 10-timers kumulativ test af VH-200ss-motoren ved 100 kV. Det ser ud til, at det planlagte 200 kV-design køres på 100 kV af grunde, der ikke er nævnt i pressemeddelelsen.

i August 2019 annoncerede Ad Astra den vellykkede gennemførelse af test af en ny generation af radiofrekvensbehandlingsenhed (RF) til VASIMR-motoren, bygget af Aethera Technologies Ltd. af Canada. Ad Astra erklærede en effekt på 120 kV og >97% elektrisk til RF-effekteffektivitet, og at den nye RF PPU ved 52 kg er omkring 10 gange lettere end PPU ‘ erne for konkurrerende elektriske thrustere (effekt/vægtforhold: 2,31 kV / kg)

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.