Neon cryovacuum system for endurance tests of electrojet propulsion systems

Abstract

In article Cryovacuum Oil-free system designed to operate in the pressure range (10⁵... 4·10⁻⁵) Pa is described. Pumps and cryopanels included in a vicious cycle of manufacture and storage of liquid neon. The vacuum system is designed IPENMA National Scientific Center KhIPT for endurance tests of electrojet propulsion systems (EPS). In work the cryovacuum system for EPS at which a working body are xenon or to a lesser extent, argon is presented. In work the cryovacuum system for EPS at which a working body are xenon or to a lesser extent, argon is presented. To explore new developments such engines especially for endurance tests (up to 1000 hours of continuous operation) necessary to create a clean oil-free vacuum (2·10⁻² Pa). It is provided with neon Cryovacuum systems that can remove the heat load of up to 10 W/cm². It is shown that at condensation more than 1.5 g/cm² of xenon don't occur changes in the speed of pumping of neon pumping-out elements, i.e. at the cryopanel area near 1m² carrying out resource tests of EPS is possible.

Описана безмаслянная криовакуумная система, предназначенная для работы в диапазоне давлений (10⁵... 4·10⁻⁵) Па. Насосы и криопанели включены в замкнутый цикл получения и хранения жидкого неона. Вакуумная система разработана ИПЭНМУ ННЦ ХФТИ для проведения ресурсных испытаний электрореактивных двигательных установок (ЭРДУ). Представлена криовакуумная система для стационарных плазменых двигателей (СПД), у которых рабочим телом являются ксенон и, в меньшей степени, аргон. Для исследования новых разработок таких двигателей, в особенности для ресурсных испытаний, необходимо создание чистого безмаслянного вакуума (2·10⁻² Па), что обеспечивается неоновыми криовакуумными системами, которые могут снять тепловую нагрузку до 10 Ватт/см². Показано, что при конденсации ксенона более 1,5 г/см² не происходит изменения в скорости откачки неоновых откачивающих элементов, т.е. при площади криопанели около 1 м² возможно проведение ресурсных испытаний СПД.

Описано безмасляну кріовакуумну систему, яка призначена для роботи в діапазоні тиску (10⁵... 4·10⁻⁵) Па. Помпи і кріопанелі включені до складу замкненого циклу отримання та зберігання рідинного неону. Вакуумну систему розроблено в ІПЕНМП ННЦ ХФТІ для проведення ресурсних випробувань електрореактивних двигунів (ЕРД). Представлено кріовакуумну систему для випробування стаціонарних плазмових двигунів (СПД), в яких робочою речовиною є ксенон або, в меншій мірі, аргон. Для дослідження нових розробок таких двигунів, особливо для проведення ресурсних випробувань, необхідне створення безмасляного вакууму (2·10⁻² Па), що забезпечується неоновими кріовакуумними системами, які можуть зняти теплове навантаження до 10 Ватт/см². Показано, що при конденсації ксенону більш 1,5 г/см² не робить змін у швидкості відкачування неонових відкачних елементів, тобто при площі кріопанелі 1 м² можливе проведення ресурсних випробувань СПД .