摘要:电力空间推进是一项在不断增加的航天器上采用的技术。虽然其应用领域的当前重点是电信卫星和太空探索任务,但现在正在讨论一些新想法,这些想法走得更远,应用推进器羽流粒子流将动量传递给目标,例如空间碎片物体甚至小行星。在这些潜在场景中,推进器光束撞击远处的物体,随后改变它们的飞行路径。到目前为止尚未系统研究的一个方面是推进光束中的带电粒子与太空中存在的磁场的相互作用。这种相互作用可能导致粒子流偏转,从而影响瞄准策略。在本文中,介绍了与电力推进推进器羽流和磁场相互作用相关的基本考虑因素。针对这些问题,德国航空航天中心在哥廷根的电推进器高真空羽流测试设施(STG-ET)进行了实验,利用栅状离子推进器、RIT10/37 和亥姆霍兹线圈产生不同场强的磁场。可以检测到由类似地球磁场强度的磁场引起的 RIT 离子束的束偏转。
单opellopellotant推进器是空间行业开发的最推进系统类型之一。该系统使用一种类型的推进剂,该推进剂在多孔培养基催化床上反应,以热气的形式产生推力。过去十年,绿色推进剂过氧化氢(H 2 O 2),也称为高测试过氧化氢(HTP),由于其低成本且易于储存为液体,被用作非常有毒且不环保的液态溶液。在当前的研究中,研究过氧化氢单op液推进器将在未来的卫星中进行应用。使用计算流体动力学(CFD)软件ANSYS Fluent进行数值模拟,以模拟推进器中过氧化氢的流体流动,并采用了有限体积方法来解决管理方程。物种传输模型使用涡流化学相互作用的涡流耗散模型(EDM)应用于单相反应模拟。基于局部热非平衡(LTNE)模型的数学方法用于描述通过包装床中的固体和流体阶段的传热,由相同的球形银颗粒组成。进行了几次模拟,可以最佳设计注射器,催化剂床的长度以及直径和喷嘴几何形状,以达到10N单op纤维素推进剂,其过氧化氢的浓度为87.5%。
三菱重工株式会社 (MHI) 除了主营业务的发射服务和与空间站和国际太空探索相关的工作外,还致力于小型卫星的开发。我们最近收到了日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 的订单,要求开发和运营 RAPid 创新有效载荷演示卫星 3,并正在推进这颗卫星的开发,以确保在低成本和短期开发的限制范围内的可靠性。此外,在小型卫星推进系统的开发方面,我们已经完成了绿色推进剂推进系统的开发和在轨演示,并计划在未来进入小型卫星市场。此外,我们还收到了 JAXA 的订单,要求为月球探测智能着陆器 (SLIM) 提供主推进器和推进剂箱,目前正在进行开发。我们还计划将它们应用于未来使用小型卫星或探测器的太空探索。
© 2021 通用电气公司。通用电气专有信息 - 本文件包含通用电气公司 (GE) 专有信息。 * SEAJET 是通用电气公司的商标 † 7.5 MW 和 15 MW SEAJET* POD 技术归 AETC Sapphire(通用电气和俄罗斯石油公司的合资企业)所有,并授权给通用电气。它是通用电气的财产,未经通用电气明确书面同意不得使用、向他人披露或复制,包括但不限于在创建、制造、开发或衍生任何维修、改装、备件或配置更改或获得政府或监管机构批准的情况下,如果同意全部或部分复制,则本通知和本文件每页上列出的通知应出现在任何此类复制品中,无论是全部还是部分。本文件中包含的信息也可能受美国出口管制法律的管制。禁止未经授权的出口或再出口。本演示文稿及其所含信息仅供参考,如有更改,恕不另行通知。对于其完整性、准确性或针对任何特定用途的适用性,不作任何明示或暗示的陈述或保证。除非另有说明,所有相关陈述均与 GE 技术有关。
摘要 我们提出了一种使用基于射频 (RF) 的纳米粒子 (NPs) 加速作为未来太空任务推力产生手段的概念:动能加速与资源矢量引擎 (KARVE) 推进器。通过直流加速器加速 NPs 已被证明在尘埃加速器实验室中是可行的,例如海德堡尘埃加速器 [1] 和科罗拉多月球尘埃和大气研究中心的 3-MV 超高速尘埃加速器 [2]。相比之下,KARVE 使用 RF 驱动的 NPs 加速作为推进器设计的基础,其性能介于化学和离子发动机之间:在比冲方面比化学发动机更高效;推力比离子发动机更大。多间隙 RF 加速器的特性还允许在比冲和推力之间进行即时权衡。在本文中,我们重点介绍 KARVE 推进器作为加速器的特性。
我们在这些年的大流行中问自己,我们该怎么做来帮助人民。答案非常简单,我们无事可做,只是等待灾难本身就会发生,并且自我保存是人类可以采用这种情况的最佳实践,因为我们从未为这种情况做好准备,因此我们实际上无法评估情况并获得最佳解决方案。,但幸运的是,我们现在有机会考虑种族的未来,我们可以将它们避免灭绝。现在要应对一些灭绝水平的威胁,例如大自然的大自小冲突,这可能会消灭恐龙时期发生的人口,我们必须考虑所有可能的最坏情况,以为我们的生存提供最佳解决方案。当“一旦我们确定没有其他可能出来的方式”
本文提出了使用硝酸铵(HAN)推进剂进行航天施用的燃烧室的初步研究。燃烧室由两个部分组成,即推力室和收敛性(C-D)喷嘴。燃烧室的设计非常重要,因为在此封闭体积中释放的推进剂中的化学能,即推力室并通过C-D喷嘴部分扩展。因此,必须设计腔室,以提供推进剂反应和释放最大可用能量的必要空间,并且还应防止以热的形式损失能量。应最佳设计C-D喷嘴,以允许将焓的最大转化为动能。因此,推力室和C-D喷嘴以最佳尺寸设计,用于释放热量,以将HAN推进剂的燃烧转换为基于HAN的单核粉推进器的排气速度。在这项工作中,燃烧室,即推力室和C-D喷嘴在16 bar的压力下设计,以产生11 N的推力。进行了11 N分析以显示以11 N推力的燃烧室的压力和温度变化,用于航天器的16 bar的16 bar压力和腔室压力。从分析结果中发现,han+甲醇+硝酸铵+水的推进剂组合的单opellogent发动机适合于态度和轨道控制系统(AOCS)推进器的设计。
根据思想或大脑信号为这些人开发新的假肢界面的机会[3]。BCI的基本思想是将用户产生的大脑活动模式转化为相应的命令[1]。bcis系统避免了传统的通信渠道,即肌肉和言语,它们通过将大脑活动实时转化为命令,提供人脑和物理设备之间的直接通信和控制。BCI使用非侵入性的脑电图传感器从大脑中获取信号,这是一种相对较低的成本解决方案,并且还避免了危险的侵入性手术,其中将电极放置在大脑内,称为植入物。EEG技术假设由受试者头皮上的电极记录脑波[3]。该系统包括四个不同的阶段。正在提取原始的脑电波,处理信号,将其分类为不同的命令信号,并将其连接到假肢。基于EEG的BCI系统可以实施以克服假肢问题。 基于EEG的大脑控制的假肢是一个BCI系统,它使用脑电波作为命令信号来控制假肢的动作。 实施的这个BCI系统与定期的人类控制的动作相同。 该系统将检测可用作命令信号的脑电波,以控制屈曲和伸展的假肢运动。 屈曲和延伸取决于受试者的浓度水平和眼睛眨眼。 假体的控制取决于一个人的思想集中和集中精力的能力。基于EEG的BCI系统可以实施以克服假肢问题。基于EEG的大脑控制的假肢是一个BCI系统,它使用脑电波作为命令信号来控制假肢的动作。实施的这个BCI系统与定期的人类控制的动作相同。该系统将检测可用作命令信号的脑电波,以控制屈曲和伸展的假肢运动。屈曲和延伸取决于受试者的浓度水平和眼睛眨眼。假体的控制取决于一个人的思想集中和集中精力的能力。这可以通过几天的培训来实现。本文介绍的项目旨在使用EEG Neuro-Feedback技术通过大脑活动来开发可控制的低成本和多功能人类的假肢。
推进意味着推动或驱动物体向前。推进系统由机械动力源和将机械动力转换为推进力的装置组成。航天器推进用于改变航天器和人造卫星的速度。当今大多数航天器都是通过将反作用物质加热到高温并以极高的速度从航天器后部排出来推进的。离子产生的推力称为离子推进。离子推进器或离子驱动器是一种用于航天器推进的电力推进形式。它通过用电加速离子来产生推力。产生的推力很低是可以理解的,这种低推力使离子推进器非常适合太空推进,而不适合将航天器或其同类发射到大气层。离子推进器可分为静电推进器和电磁推进器。离子推进器即使没有运动部件也能产生气流。美国宇航局大规模使用这种看似不可能的装置的一个版本来推进他们的太空探测器。该系统相对于其他系统的优势在于,它只需要电源即可启动,几乎牢不可破。该设备使用的 12000V 电压只能点燃一张薄纸。尽管如此,它不会产生气流,因为它内部没有活动部件。更值得注意的是,它可以用非常容易获得的材料建造,例如管件、钉子和霓虹灯变压器。该设备的部分功能只需高压电源的两极即可实现。
正如我们在科幻电影中不断看到的使用离子或电力推进进行星际太空旅行的情况一样,即使不是星际科学家也已经开始将这项技术视为星际技术的一种选择,它是高效燃料使用和电力的完美结合,它比任何其他技术都非常便宜和快捷。在物理学中,离子推进是航天器使用的一种电力推进。与任何传统的火箭推进方法一样,离子推进依赖于牛顿第三定律:每个作用都有一个相等和相反的反作用。典型的火箭发动机使用内部机制加速某种类型的废气远离火箭。由于这构成了废气上的力,发动机会受到相反方向的力。至关重要的是,推进需要损失质量