Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket

het eerste VASIMR experiment werd uitgevoerd aan het Massachusetts Institute of Technology in 1983. Belangrijke verfijningen werden geïntroduceerd in de jaren 1990, met inbegrip van het gebruik van de Helicon plasma bron, die het oorspronkelijk beoogde plasma pistool en de elektroden vervangen, toe te voegen aan duurzaamheid en een lange levensduur.Vanaf 2010 was Ad Astra Rocket Company (AARC) verantwoordelijk voor de ontwikkeling van VASIMR en tekende op 23 juni 2005 de eerste Space Act-overeenkomst om VASIMR-technologie te privatiseren. Franklin Chang Díaz is Ad Astra ‘ s voorzitter en CEO, en het bedrijf had een testfaciliteit in Liberia, Costa Rica op de campus van de Earth University.

VX-10 tot VX-50Edit

in 1998 werd het eerste Helicon-plasma-experiment uitgevoerd bij de ASPL. VASIMR experiment (VX) 10 in 1998 bereikte een helicon RF plasma ontlading van maximaal 10 kW en VX-25 in 2002 van maximaal 25 kW. In 2005 omvatte de vooruitgang bij ASPL volledige en efficiënte plasmaproductie en versnelling van de plasma-ionen met de 50 kW, 0,5 Newton (0,1 lbf) stuwkracht VX-50. Gepubliceerde gegevens over de 50 kW VX-50 toonden aan dat de elektrische efficiëntie 59% is op basis van een 90% koppelingsefficiëntie en een 65% ionensnelheidsverhogende efficiëntie.

VX-100Edit

het 100 kilowatt VASIMR-experiment werd in 2007 met succes uitgevoerd en toonde een efficiënte plasmaproductie aan met een ionisatiekosten van minder dan 100 eV. VX-100 plasma output verdrievoudigde de eerdere record van de VX-50.

de VX-100 zou naar verwachting een ionensnelheidsverhogend rendement van 80% hebben, maar kon dit rendement niet bereiken vanwege verliezen bij de omzetting van gelijkstroom in radiofrequentievermogen en de hulpapparatuur voor de supergeleidende magneet. In tegenstelling, 2009 state-of-the-art, bewezen ion Motor ontwerpen zoals NASA ‘ s High Power Electric Propulsion (HiPEP) werkte met 80% Totale thruster/PPU energie-efficiëntie.

VX-200Edit

VX-200 plasma motor op vol vermogen, gebruikmakend van beide fasen met volledig magnetisch veld

op 24 oktober 2008 kondigde het bedrijf in een persbericht aan dat de Helicon plasma generatie component van de 200 kW VX-200 Motor operationeel was. De belangrijkste technologie, solid-state DC-RF power-processing, bereikte een efficiëntie van 98%. De heliconontlading gebruikte 30 kW radiogolven om argongas om te zetten in plasma. De resterende 170 kW vermogen werd toegewezen voor de versnelling van plasma in het tweede deel van de motor, via ion cyclotron resonantie verwarming.Op basis van gegevens van de VX-100-tests werd verwacht dat, als er ooit supergeleiders bij kamertemperatuur zouden worden ontdekt, de VX-200-motor een systeemrendement zou hebben van 60-65% en een potentiële stuwkracht van 5 N. De optimale specifieke impuls bleek ongeveer 5.000 s te zijn met behulp van goedkope argon-stuwstof. Een van de resterende niet-geteste kwesties was of het hete plasma daadwerkelijk losgemaakt van de raket. Een andere kwestie was afvalwarmtebeheer. Ongeveer 60% van de input-energie werd nuttige kinetische energie. Een groot deel van de resterende 40% bestaat uit secundaire ionisaties van plasma dat de magnetische veldlijnen kruist en de divergentie van de uitlaat. Een aanzienlijk deel van die 40% was afvalwarmte (zie energieconversie-efficiëntie). Het beheren en afstoten van die afvalwarmte is van cruciaal belang.

tussen April en September 2009 werden 200 kW-tests uitgevoerd op het VX-200-prototype met 2tesla supergeleidende magneten die afzonderlijk worden aangedreven en niet worden meegenomen in enige “efficiëntieberekeningen”. In November 2010 werden lange brandtests met volle kracht uitgevoerd, waarbij de stationaire toestand gedurende 25 seconden werd bereikt en de basiskenmerken van het ontwerp werden gevalideerd.

de in januari 2011 gepresenteerde resultaten bevestigden dat het ontwerppunt voor het optimale rendement van de VX-200 50 km/s uitlaatsnelheid is, of een Isp van 5000 s. de 200 kW VX-200 had in 2013 meer dan 10.000 motorontstekingen uitgevoerd met argon-stuwstof op vol vermogen, wat meer dan 70% stuwstofrendement ten opzichte van het RF-vermogen aantoonde.In maart 2015 kondigde Ad Astra een prijs van $10 miljoen aan van NASA om de technologische paraatheid van de volgende versie van de VASIMR-motor, de VX-200SS, te bevorderen om te voldoen aan de behoeften van ruimtemissies. De SS in de naam staat voor “steady state”, omdat het doel van de lange duurtest is om continubedrijf Bij thermische steady state aan te tonen.In augustus 2016 kondigde Ad Astra aan dat de mijlpalen voor het eerste jaar van zijn driejarig contract bij NASA waren voltooid. Dit maakte het mogelijk voor de eerste high-power Plasma branden van de motoren, met een vooropgesteld doel om te bereiken 100 uur en 100 kW medio 2018. In augustus 2017 meldde het bedrijf de voltooiing van zijn jaar 2 mijlpalen voor de VASIMR Elektrische plasma raketmotor. NASA gaf goedkeuring voor Ad Astra om door te gaan met Jaar 3 na de herziening van de voltooiing van een 10-uur durende cumulatieve test van de VX-200SS Motor bij 100 kW. Het lijkt erop dat het geplande ontwerp van 200 kW op 100 kW wordt uitgevoerd om redenen die niet in het persbericht worden genoemd.In augustus 2019 kondigde Ad Astra de succesvolle voltooiing aan van de tests van een nieuwe generatie radiofrequentie (RF) Power Processing Unit (PPU) voor de VASIMR-Motor, gebouwd door Aethera Technologies Ltd. van Canada. Ad Astra verklaarde een vermogen van 120 kW en >97% elektrisch-RF-vermogensefficiëntie, en dat de nieuwe RF-PPU bij 52 kg ongeveer 10x lichter is dan de PPU ‘ s van concurrerende elektrische stuwraketten (vermogen-gewichtsverhouding: 2,31 kW/kg)

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.