先进科学技术研究组织,日本横滨 基金会物理学研究中心 (FoPRC),意大利科森扎。 电子邮件:takaaki.mushya@gmail.com 通讯作者详细信息:Takaaki Musha;takaaki.mushya@gmail.com 摘要 已经开发出几种空间推进方法,包括实用的和假设的,每种方法都有其缺点和优点。本文讨论了通过电重力推动卫星的可能性。通过理论计算,这种推进方法可以产生足够的力来控制卫星的轨道。它只使用太阳能电池板产生的电能,卫星可以永久绕地球运行并在太阳附近的任何轨道上运行。 关键词:空间推进;卫星;电重力;比菲尔德-布朗效应 介绍 所有航天器都需要一种推进方法。已经开发出几种空间推进方法,包括实用的和假设的,每种方法都有其缺点和优点。卫星首次发射到预定轨道需要使用常规液体或固体火箭发动机,并具备足够的推进力以克服地球大气层并达到稳定轨道所需的高速度。行星际航天器可能需要这种强大的常规火箭发动机,但也可以依靠功率较小但持续时间较长、ISP 较高的发动机,如离子推进器或霍尔效应推进器。卫星即使进入稳定轨道,也需要可靠的长时间推进方法才能保持功能。即使卫星在轨道上,它也会受到稀薄大气层的阻力和其他力的影响,这些力会随着时间的推移降低轨道。因此,卫星必须能够对其轨道进行微小修正以保持轨道,这称为轨道站保持 [1]。此外,卫星可能需要能够不时从一个轨道转移到另一个轨道 [2],能够保持相对于地球表面、太阳或其他感兴趣的天文物体的特定姿态 [3],并且由于部件故障或其他原因,甚至可能需要以安全和可控的方式脱离轨道。在大多数情况下,当卫星执行轨道调整的推进系统耗尽或无法再产生推进力时,卫星执行其设计任务的能力就结束了,其使用寿命也结束了。目前,卫星通常只使用较小版本的化学火箭发动机或电阻喷射火箭进行推进。有些卫星确实使用电动动量轮进行姿态控制,但由于运动部件的存在,这些动量轮容易发生故障,并且它们可以执行的校正范围有限。最近,卫星开始使用电力推进,例如离子推进器来保持位置并调整轨道,但这种推进器虽然是电力驱动的,他们的供应仍然有限
课程方法——本课程将包括 20 个主题领域课程。主题 1 至 5、9 和 17 将以讲师讲授的形式进行。其余 13 个主题将由学生主导演讲和讨论。几名学生将准备演讲材料并主持每个主题讨论。典型的课堂课程将包括两到三名学生的演讲,描述他们对与该课程主题领域相关的特定主题的研究结果。所有学生都需要在 1 月 8 日星期三 3:00 之前以所有 13 个主题领域的排名顺序的形式向 Cantwell 教授提交他们的偏好。最终的主题领域作业将于 1 月 9 日在课堂上提供。在 1 月 14 日讲座之前,学生必须提交一段提案,确定他们计划在指定主题领域研究和展示的主题。主题可以是讲师准备的建议主题列表,也可以由学生提出自己的主题。请注意,第一次学生主导的演讲是在 1 月 23 日。演讲后的一周内,每位学生将提交一份大约 10 页的个人书面报告,内容涉及他们的主题领域/主题。报告应采用提交给 AIAA 推进和能源论坛(前身为联合推进会议)的论文格式。请参阅 http://www.aiaa.org/events-learning/events/Technical-Presenter-Resources 报名参加三个学分的学生将被分配四个主题(四份书面报告)。报名参加一个学分的学生将被分配两个主题(两份书面报告)。讲师将在课程开始时提供每节课的资源材料清单,但学生可以根据需要在其演讲中加入其他资源。所有学生都应熟悉每节课的主题,并在课程期间为课堂讨论提供意见。评分——最终课程成绩将由三个权重大致相等的因素决定:1)学生主导的每个主题领域/主题所准备材料的质量;2)学生报告的质量和完整性;3)学生在课堂上参与课程所涵盖的所有不同主题领域讨论的质量。资源——本课程的资源可在我的网站 http://web.stanford.edu/~cantwell/ 上找到,其中包括 AA283 和 AA103 的课程材料。AA284 课程材料文件夹中有一个文件夹,其中包含 Karabeyoglu 教授的 AA 284 讲座。AA284A 课程材料文件夹中还提供了讲座和许多与 AA284A 特定主题领域相关的参考资料。
• AM = 增材制造 • DED = 定向能量沉积 • DfAM = 增材制造设计 • PBF = 粉末床熔合 • LP-DED = 激光粉末 DED • L-PBF = 激光粉末床熔合 • EB-PBF = 电子束粉末床熔合 • LW-DED = 激光丝 DED • AW-DED = 电弧丝 DED • EB-DED = 电子束 DED • AFSD = 增材搅拌摩擦沉积 • UAM = 超声波增材制造
通过最大程度地减少电动机内SIC功率模块的传导功率损失,有助于实现高效率。Ti的UCC14141-Q1隔离DC/DC功率模块集成了控制器,功率级,变压器,整流器和反馈监视逻辑,从而使Empel Solutions所证明的小模块化方法能够证明。UCC14141-Q1模块可以调整SIC场效应晶体管(FET)的正栅极和负栅极驱动电压,而其1%的电压精度有助于保持SIC FET传导功率较低,从而延长电池的运行时间,从而驱动范围。与使用传统的离散变压器相比,UCC14141-Q1的小重中心有助于减少车辆生命周期内的机械应力,从而提高了振动耐受性。
用户方便性和可靠性的基本原理:■ 通过螺旋桨排气,使驾驶更安静<6/5/4>■ 恒温控制冷却系统,使发动机温度恒定■ 不锈钢水泵外壳内衬,经久耐用<6/5/4>■ 高级船用铝合金,提供终极防腐蚀保护■ 内部水道上的锌涂层,具有出色的耐腐蚀性■ 塑料油箱 6/5 马力:单独的 12 升油箱,带燃油接头和燃油管路 4 马力:内置 1.3 升,包括燃油连接器,可与可选的外部油箱一起使用 3.5/2.5 马力:内置 1 升一体式油箱■ 铝制螺旋桨<6/5/4>
1 Baramsai 等人,“NASA 实现聚变能的新捷径:晶格约束聚变无需使用大型磁铁和强力激光器”,IEEE Spectrum(2022 年 3 月)。https://spectrum.ieee.org/lattice-confinement-fusion
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
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POLON 使用“绿色”推进剂 - 98% 以上的过氧化氢,由 Łukasiewicz 航空研究所生产,作为此类推进器中主要使用的有毒推进剂的替代品。POLON 由 Łukasiewicz 研究网络 - 航空研究所与 Creotech Instruments 共同开发,由国家研究与发展中心资助。该项目的主要目标是达到第 7 级技术就绪水平 (TRL7)。
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