Полезная нагрузка космического аппарата — это тип и масса полезного оборудования,
ради которого создаётся и запускается космический аппарат. Ниже представлены виды полезных нагрузок, которые совместимы со спутниковыми платформами CubeSat.

Полезные нагрузки

Данный двигатель относится к классу абляционных импульсных плазменных двигателей (АИПД) с термическим принципом ускорения плазмы. Рабочим телом двигателя служит пластмассовая (из полиацеталя) диэлектрическая труба, которая по мере работы двигателя «выгорает» изнутри. При этом образуется плазма, которую правильнее всего назвать «тёплой» плазмой: степень ионизации составляет десятки процентов, то есть ионы не являются малой примесью к нейтральным молекулам (как в холодной плазме), но и полностью ионизированной горячей плазмой она ещё не является.Для проведения космических экспериментов на базе АИПД в НИЯУ МИФИ были созданы действующие макеты двигательных установок для наноспутников формата CubeSat на базе платформ СПУТНИКС ОрбиКрафт-Про SXC3 и <a href="https://spacepi.space/catalog/platforms/sputnikovaya-platforma-geoskan-3-u/">Геоскан 3U</a>.С первой версией ДУ под платформу СПУТНИКС были проведены космические эксперименты. Согласно телеметрии все компоненты ДУ работали штатно. Однако, ввиду малой длительности экспериментов (суммарно около получаса), не удалось осуществить измеримые доступными средствами орбитальные манёвры.Обновлённая версия ДУ под платформу СПУТНИКС в составе космического аппарата <a href="https://spacepi.space/satellites/svyatobor-1/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">«Святобор-1»</a> сейчас находится на орбите, идёт подготовка к проведению космического эксперимента. Аналогичные по устройству ДУ под платформу компании <a href="https://geoscan.space/ru">«Геоскан»</a> передана изготовителю КА для интеграции в кубсаты <a href="https://spacepi.space/satellites/239-alferov/">239Alferov</a> и <a href="https://spacepi.space/satellites/vizard-ion/">Vizard-ion</a>. Параметры данных ДУ:<ul><li>габариты (без крепёжных элементов), мм – 83×83×55</li><li>масса (со всеми компонентами), кг – не более 0,50</li><li>средняя потребляемая мощность, Вт – ≈3</li><li>пиковая потребляемая мощность, Вт – ≈5</li><li>средняя тяга (в начале срока службы), мкН – 30</li><li>цена тяги (от сети), Вт/мН – ≈100</li><li>ресурс (по запасу рабочего тела), часов – более 1000</li><li>полный импульс, Н×с – более 150</li></ul><figure class="image"><img src="https://strapi.spacepi.space/uploads/Vera_dlya_sputniksa_2194018e02.jpeg" alt="Вера для спутникса.jpeg" srcset="https://strapi.spacepi.space/uploads/thumbnail_Vera_dlya_sputniksa_2194018e02.jpeg 234w,https://strapi.spacepi.space/uploads/small_Vera_dlya_sputniksa_2194018e02.jpeg 500w,https://strapi.spacepi.space/uploads/medium_Vera_dlya_sputniksa_2194018e02.jpeg 750w,https://strapi.spacepi.space/uploads/large_Vera_dlya_sputniksa_2194018e02.jpeg 1000w," sizes="100vw"><figcaption>Плазменная ДУ VERA для платформы компании СПУТНИКС</figcaption></figure><figure class="image"><img src="https://strapi.spacepi.space/uploads/vera_dlya_geoskana_f15a0b4f39.jpeg" alt="вера для геоскана.jpeg" srcset="https://strapi.spacepi.space/uploads/thumbnail_vera_dlya_geoskana_f15a0b4f39.jpeg 234w,https://strapi.spacepi.space/uploads/small_vera_dlya_geoskana_f15a0b4f39.jpeg 500w,https://strapi.spacepi.space/uploads/medium_vera_dlya_geoskana_f15a0b4f39.jpeg 750w,https://strapi.spacepi.space/uploads/large_vera_dlya_geoskana_f15a0b4f39.jpeg 1000w," sizes="100vw"><figcaption>Плазменная ДУ VERA для платформы Геоскан 3U</figcaption></figure>Контакт для связи: Игорь Егоров iegorov@yandex.ru

small_ablyaczionnyj-impulsnyj-plazmennyj-dvigatel-vera.png

thumbnail_ablyaczionnyj-impulsnyj-plazmennyj-dvigatel-vera.png

ablyaczionnyj-impulsnyj-plazmennyj-dvigatel-vera.png

В Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ создан АИПД с коаксиальной геометрией электродов и внешней магнитной системой

Абляционный импульсный плазменный двигатель VERA

ООО «СИА», резидент новосибирского технопарка, разработали и производят водные электротермические двигательные установки ПАРом для МКА массой до 100 кг. Есть 2 модификации: Моноблок и Мультиблок. Первый, Моноблок, имеет наиболее компактные габариты и лучше всего подходит для наноспутников до 20 кг. Второй, Мультиблок, имеет больший запас топлива и ориентирован на спутники до 100 кг.Двигатели серии Мультиблок имеют полноценную лётную квалификацию в количестве трёх изделий. Суммарно на конец 2023 года эти изделия выдали более 300 Нс суммарного импульса. Всего компания «СИА» отгрузила<span style="background-color:rgb(255,255,255);color:rgb(0,0,0);font-family:Roboto, -apple-system, &quot;apple color emoji&quot;, BlinkMacSystemFont, &quot;Segoe UI&quot;, Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, &quot;Helvetica Neue&quot;, sans-serif;"> 7 двигательных установок ПАРом Мультиблок. Текущий потенциал производства – 15 изделий в год.Двигатели ПАРом – это полностью готовые устройства, включающие: теплообменник, электронику и ПО управления, клапана и датчики, бак с топливом (водой). Они обладают большим числом уникальных преимуществ.&nbsp;КомпактностьСамый компактный продукт в форме цилиндра ПАРом Моноблок имеет объём всего 0,4 литра (габариты: 8 см диаметр и 8 см высота) и не занимает «полезного» объёма внутри спутника, так как создан в цилиндрической форме специально для возможности инсталляции внутри пружины диплоера (пускового контейнера), системы запуска с носителя. В мире практически нет решений двигательных установок, которые полностью монтируются вне полезного объёма кубсата.&nbsp;Высокоэффективность&nbsp;Теплообменник имеет габаритный размер 25 мм, внутри него генерируется температура свыше 500 гр Цельсия и при этом он имеет превосходную оригинальную систему теплоизоляции. Это позволяет минимизировать тепловой поток на весь корпус двигателя, а затем и на спутник. Например, после 30 минут работы теплообменника температура электронных плат не превышает 70 гр Цельсия. Теплообменник включает в себя и испаритель, что крайне редко для электротермических технологий. В составе теплообменника используется малое профилированное сверхзвуковое сопло, которое позволяет развивать скорость истечения топлива до 5 махов.&nbsp;Экономичность&nbsp;В рабочем режиме система потребляет не более 20 Вт и генерирует тягу до 10 мН. Более того, с увеличением доступной мощности можно увеличивать величину тяги минорными изменениями системы: например, при 50 Вт может выдаваться тяга 20 мН, а при 100 Вт – уже 50 мН. Оригинальная конструкция теплообменника позволяет обеспечить тягу вплоть до 100 мН без уменьшения КПД системы.&nbsp;&nbsp;Экологичность и безопасность&nbsp;Вода как топливо дает возможность хранить и запускать спутник с таким двигателем с борта обитаемого космического аппарата. При монтаже спутника на носитель не требуется доступ безопасности для работы со сжатыми, горючими или взрывоопасными веществами.&nbsp;Общие параметры обоих модификаций двигателей ПАРом представлены в таблице:<figure class="table"><table><tbody><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Параметр</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Значение</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Тип двигателя</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Электротермический</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Топливо</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Дистиллированная вода</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Номинальная тяга</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">5–100 мН</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Удельный импульс</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">172 с</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Потребляемая мощность</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">До 20 Вт</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Напряжение питания</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">14–33 В (DC)</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Интерфейс подключения</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">RS422, RS485, TTL UART, CAN</td></tr></tbody></table></figure>Модификация двигателя ПАРом Мультиблок 2.0.&nbsp; «Сердцевина» (или «голова») этого двигателя построена на основе Моноблок версии. Он обладает всеми преимуществами, что и Моноблок, но у него есть 2 внешних отдельных бака, обеспечивающих суммарный импульс до 1200 Нс (у Моноблок это 200 Нс).Уточняющие параметры каждой модификации - в таблице ниже:<figure class="table" style="float:left;"><table><tbody><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Параметр</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">ПАРом Моноблок 220</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">ПАРом Мультиблок 1200</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Суммарный импульс</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">219 Нс</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">1180 Нс</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Масса заправленного двигателя</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">580 гр</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">1880 гр</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Максимальное давление</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">1 атм</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">4 атм</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Габариты</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">⌀ 80 х 80 мм</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">208 х 102 х 92 мм</td></tr><tr><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Оригинальность технологии</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Включает в себя все: бак, электронику, теплообменник, датчики</td><td style="border:1pt solid #000000;padding:5pt;vertical-align:top;">Теплообменник, сопло, электроника, соединения – как в Моноблок, добавились внешние баки</td></tr></tbody></table></figure>&nbsp;<a href="https://strapi.spacepi.space/uploads/SIA_prezentacziya_2024_05_Space_Pi_1_bedf5324a8.pdf">Презентация проекта ПАРом.pdf</a>

large_IMG_1024 (1).png

medium_IMG_1024 (1).png

small_IMG_1024 (1).png

thumbnail_IMG_1024 (1).png

IMG_1024 (1).png

large_snapedit_1716468453936.jpg

medium_snapedit_1716468453936.jpg

small_snapedit_1716468453936.jpg

thumbnail_snapedit_1716468453936.jpg

snapedit_1716468453936.jpg

Ультракомпактный водный электротермический двигатель малой тяги для малых космических аппаратов до 100 кг

Полезные нагрузки

Абляционный импульсный плазменный двигатель VERA

ПАРом

Новинки в энциклопедии и самые актуальные новости.

Новинки в энциклопедии
и самые актуальные новости.