Контсруктивные особенности стенда испытания безэлектродного плазменного двигателя ПЕРСТ

Ключевые слова: ПЛАЗМЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ИМИТАЦИЯ КОСМОСА, ВАКУУМНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД

Аннотация

В рамках программы технического перевооружения экспериментально-стендовой базы плазменных технологий НИЦ «Курчатовский институт» компанией ООО «Эрствак» была предложена конструкция экспериментального стенда ПЕРСТ для исследования технических характеристик прототипов безэлектродных плазменных реактивных двигателей (БПРД).  
Стенд ПЕРСТ представляет собой вакуумную камеру из нержавеющей стали, герметично разделенную диафрагмой на два отсека: отсек имитации космоса и двигательный отсек. Общая длина стенда составляет 20,7м, диаметр вакуумной камеры 5м, а объем пространства имитации космоса более 300м2.
  Двигательный отсек расположен на передвижной платформе с электромеханическим приводом и может отъезжать от основной камеры на 4 метра для проведения крупных профилактических работ с двигателем. При этом диафрагма остается на основной камере. Двигатель установлен на телескопическом механизме, который выводит его за пределы камеры в подкрановую зону в удобное для проведения работ положение. На передвижной платформе кроме камеры двигательного отсека установлены система управления двигателем и форвакуумные насосы.
Основная камера предназначена для имитации космического пространства. В корпусе камеры имеется достаточное количество патрубков для подвода необходимых инженерных коммутаций к диагностическому оборудованию контроля работы двигателя. Диагностики располагаются на двух столах, которые перемещаются вдоль оси камеры. Один из столов дополнительно перемещается по радиусу. Перемещения производятся телескопическим механизмом с сервоприводами, что обеспечивает очень высокую точность. Для проведения замены тяжелых диагностик двигательный отек вместе с диафрагмой отъезжает от основной камеры и телескопический механизм выводит столы с диагностиками за пределы основной камеры в подкрановую зону.
Для проведения небольших ремонтных и наладочных работ как в двигательном отсеке, так и отсеке имитации космоса предусмотрены двери для входа в камеру обслуживающего персонала.
Система откачки камеры включает в себя винтовые насосы и насосы Рутс для форвакуумной откачки, а также турбомолекулярные и криогенные насосы для высоковакуумной откачки и обеспечивает высокий вакуум с предельным давлением 5⋅〖10〗^(-4)  Па, а при работе двигателя с натеканием 0.1 г/с по аргону в камеру имитации космоса - 1⋅〖10〗^(-2)Па. Для защиты криогенных насосов от теплового воздействия плазмы в конструкции предусмотрены тепловые экраны с водяным охлаждением.
Для обеспечения теплоотвода от внутренней стенки и крышки отсека имитации космоса предусмотрена водяная рубашка. Чтобы исключить коррозию нержавеющей стали под воздействием электромагнитного поля, каждая секция обеспечена системой антикоррозийной защиты.

Keywords: PLASMA ENGINE, SPACE SIMULATION, VACUUM TEST CHAMBER

Abstract