Что такое разрядный двигатель

Политех и Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского разработали ионный двигатель нового поколения

28 мая ректор СПбПУ Андрей Иванович РУДСКОЙ посетил Военно-космическую академию имени А.Ф. Можайского, чтобы обсудить с партнёрами перспективы сотрудничества в рамках научной и образовательной деятельности.

Политехнический университет на встрече представляли ректор Андрей Иванович РУДСКОЙ, и.о. директора ИФНиТ Владимир Александрович СОРОЦКИЙ, научный руководитель Высшей школы прикладной физики и космических технологий ИФНиТ, профессор Сергей Борисович МАКАРОВ, профессор кафедры «Физическая электроника» ИФНиТ Олег Юрьевич ЦЫБИН. Со стороны Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского были начальник академии генерал-майор Максим Михайлович ПЕНЬКОВ и заместитель начальника академии по научной и учебной части генерал-майор Юрий Владимирович КУЛЕШОВ.

Актуальной задачей совместного проекта, результаты которого обсуждались на встрече, стала разработка электроракетного ионного двигателя нового поколения для обеспечения движения космических летательных аппаратов. Легкоуправляемый, маневренный, малогабаритный двигатель, созданный в СПбПУ, эффективно использует вещественный ресурс и имеет большую плотность высокоскоростного факела. Он не только надежен и долговечен, но и обладает высоким коэффициентом использования электрической энергии.

Ректору СПбПУ Андрею Ивановичу РУДСКОМУ и начальнику академии Максиму Михайловичу ПЕНЬКОВУ продемонстрировали работу ионного двигателя в вакуумной камере. Были показаны различные режимы работы двигателя, форма и цвет пламени, оценка тягового усилия. В процессе испытаний обсуждались перспективы применения этого двигателя для управления движением космических аппаратов в ближнем и дальнем космосе.

Ионные двигатели создают плотность тяги порядка 1 Н/м² при электрической мощности, получаемой от бортовых фотоэлементов, 5 кВт и более. По сравнению с другими типами космических двигателей в ионных устройствах может быть достигнут максимальный удельный импульс тяги. В отличие от известных химических ракетных двигателей с интенсивным сгоранием расходных веществ для получения малой, быстропереключаемой реактивности тяги в космическом вакууме используются управляемые ионно-плазменные, электро-разрядные, лазерные и другие реакции.

Почти год назад, 14 июня 2018 года, Политехническим университетом был получен патент на изобретение «Мембранный ионно-плазменный ракетный двигатель космического аппарата». 28 мая участники встречи обсудили новые направления сотрудничества, в частности – разработки для решения задач космической геодезии, оптико-электронного наблюдения, орбитального маневрирования и межорбитальной транспортировки.

Материал подготовлен Медиа-центром. Текст: Елена ПАЦЕНКО

ТЕХНИЧЕСКОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АВТОНОМНОГО ЗАРЯДНО-РАЗРЯДНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ

ЦЕЛЬ. Техническое совершенствование зарядно-разрядного электротехнического комплекса аккумуляторных батарей, создание структурной схемы автономного зарядно-разрядного электротехнического комплекса (АЗРЭТК) с мониторингом состояния аккумуляторных батарей подводных аппаратов. МЕТОДЫ. Для достижения цели использовались методы математического моделирования, экспериментальные исследования на практических установках. РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложена математическая модель АЗРЭТК в программе Matlab Simulink. Проведено сравнение режимов заряда-разряда АЗРЭТК: напряжение на борне при зарядных, разрядных токах, зависимости напряжения при заряде токами, тока разряда, емкость, плотность электролита в масштабе реального времени на модели и на практической установке, показавшее хорошую сходимость полученных результатов. ВЫВОДЫ. Сделан выбор компонентов для новой структуры АЗРЭТК. Применение дизельного двигателя-вентильно-индукторного генератора расширяет функциональные возможности внедренного АЗРЭТК, обеспечивает его автономность. Исследования показали, что при измерениях в масштабе реального времени при заряде токами 400; 900; 1800 и 3600 А погрешность определения напряжения не превышала 2,7%. Погрешность определения измеренного тока составила 2,74%, заданного тока — 1,25%, что удовлетворяет заданным требованиям.

автономный зарядно-разрядный электротехнический комплекс, аккумуляторные батареи, дизельный двигатель-вентильно-индукторный генератор, напряжение заряда, ток заряда и ток разряда в режиме реального времени, autonomous charge-discharge electrotechnical complex, storage batteries, diesel engine — a switched inductor-type generator, charge voltage diagram, real time charge current and current discharge

• Константинов Геннадий Григорьевич
• Фам Конг Тао
• Киселев Василий Иванович

1. Устройства зарядные серии УЗА [Электронный ресурс] // Преобразовательная техника. Зарядные и зарядно-разрядные утройства. ПАО «Электровыпрямитель». URL: http://www.elvpr.ru/preobraz-technic/zaryadpusk/uza.php (17.01.2018).
2. Пат. 89296 РФ. МПК: H02J7/00. Автоматизированная сильноточная система зарядки-разрядки аккумуляторных батарей / Н.А. Иванов, В.И. Красов, О.В. Куличенко, А.Н. Лебедев, В.Т. Николаенко. и др. 2009.
3. Пат. 122212 РФ, МПК: H02J7/32. Автономная электростанция / Ю.П. Стоянов, В.В. Зенин, Д.П. Колесников. 2006.
4. Пат. № 2595267. Мобильный зарядно-разрядный комплекс для корабельных аккумуляторных батарей // Фам Конг Тао., А.П. Темирёв, А.А. Цветков, В.И. Киселев и др. 2016.
5. Фам Конг Тао, Фам Ван Вьен, Нгуен Фыонг Ти, Абакумов М.И. Разработка дизельного двигателя–вентильно-индукторного генератора для мобильного зарядно-разрядного комплекса // Успехи современной науки. 2017. Т. 5. № 4. С. 104–111.
6. Пат. № 2377157. Электроэнергетическая система перспективных дизель-электрических подводных лодок с мониторингом состояния аккумуляторных батарей / К.С. Ляпидов, А.В. Анисимов, А.П. Темирёв и др. 2009.
7. Пат. 2419943 РФ. Зарядно-разрядный береговой комплекс для корабельных аккумуляторных батарей с электропитанием от высоковольтной сети / В.М. Павлюков, А.Н. Юдин, А.В. Кротенко, В.К. Куликов, А.П. Темирёв и др. 2010.
8. Пат. 2106679 РФ, МПК G 05 В 23/02. Зарядно-разрядное устройство с рекуперацией электроэнергии в корабельную сеть / И.В. Капустин, И.В. Киселев, Б.В. Никифоров, А.П. Прасолин, А.П. Темирёв. 2013. Бюл. 31.
9. Темирёв А.П., Козаченко В.Ф., Обухов Н.А., Алучин А.С., Нукифоров Б.В., Трофимов С.А., Байков В.П. Контроллеры МК 11.3 для высокопроизводительных систем прямого цифрового управления двигателями // CHIP NEWS. 2002. № 4 (67). C. 24–30.
10. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB. SimPower Systems и Simulink. М.: ДМК-Пресс, 2007. 288 с.
11. Лурье М.С., Лурье О.М. Имитационное моделирование схем преобразовательной техники. Красноярск: Изд-во СГТУ, 2007. 145 c.
12. Темирев А.П. Совершенствование комплекса устройств релейной защиты, автоматики и диагностики судовых электроэнергетических систем: монография. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского университета, 2005. 150 с.
13. Пат. № 2474832. Автоматизированная система контроля и диагностики аккумуляторных батарей корабельного базирования / А.П. Темирёв, В.И. Киселев, А.В. Кротенко и др. 2013.
14. Ясаков Г.С. Корабельные электроэнергетические системы. СПб.: Военно-морская академия им. Н.Г. Кузнецова, 1999. 640 с.
15. Пат. 89296 РФ. МПК: H02J7/00. Автоматизированная сильноточная система зарядки-разрядки аккумуляторных батарей / Н.А. Иванов, В.И. Красов, О.В. Куличенко, А.Н. Лебедев, В.Т. Николаенко. и др. 2009.
16. Абрамов В.И., Соколов А.А., Тютрюмов О.С. Анализ сроков службы аккумуляторных батарей в эксплуатации. Автотракторное электрооборудо-вание: науч.-техн. реф. сб. М.: Изд-во НИИНавтопром. 1974. № 8. С. 18–22.
17. Бабаев А.И. Стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. М.: Воениздат, 1967. 173 с.

• реферат (скачать | просмотреть) — скачано 13 раза
• статья (скачать | просмотреть) — скачано 42 раза

Мощность двигателя и емкость аккумулятора

При выборе мощности двигателя мотор колеса необходимо помнить, что чем больше мощность электродвигателя, тем больше должна быть и емкость аккумулятора. Аккумулятор малой емкости, питающий мощный двигатель будет постоянно подвергаться токовым перегрузкам, что непременно отрицательно отразится на его ресурсе работы. Реальная емкость аккумулятора сильно зависит от разрядного тока. Зависимость очень простая — чем больше разрядный ток, тем меньше емкость аккумулятора. Это и понятно если принять во внимание, что аккумулятор обладает внутренним сопротивлением на котором рассеивается часть запасенной энергии. Именно поэтому аккумулятор и греется при большом разрядном токе. Кроме того электрохимические процессы в ячейках батареи при работе на больших токах не успевают достигать равновесных значений обмена зарядами между электродами и из-за этого на больших токах растет внутренне сопротивление. Это ведет к еще большему росту потерь энергии и уменьшению реальной емкости аккумулятора.

Емкость любой батареи всегда в соответствии с техническими условиями на батарею определяется при разрядном токе 1С.
«1C» — это номинальный разрядный ток равный емксти аккумулятора. Например для аккумулятора 36V 10A/час значене «1C» будет равным 10 Амперам.
Типовая разрядная характеристика литиевого аккумулятора при различных разрядных токах показана на рисунке.

Из разрядной характеристики видно, что для батареи емкостью 10 А/час и разрядном токе 20 ампер, реальная рабочая емкость батареи составит не 10 А/час, а приблизительно 8,5 А/час. К тому же это непременно приведет к уменьшению ресурса батареи из-за слишком большой токовой нагрузки, которая приводит к перегреву ячеек батареи и их быстрой деградации.
На практике, при выборе емкости аккумулятора можно руководствоваться простым правилом: Разделите номинальную мощность вашего двигателя на номинальное напряжение батареи — и вы получите минимально допустимую емкость аккумуятора.
Например:
— мощность двигателя 350 Вт;
— напряжение батареи 36 В;
— минимальная емкость батареи составит: 360_36=

10 A/час
Но если вы собираетесь ездить всегда на предельной скорости прибавьте еще половину емкости батареи; 10+5=15 A/час.

Только выполняя это простое условие вы можете быть уверены, что батарея отработает положенный ей ресурс заявленный в технических условиях.
Часто можно наблюдать ситуацию, когда двигатель мощностью 1000-1500 Вт подключается к аккумулятору 48V 10-15 A/час, хотя для двигателя такой мощности следовало бы выбрать аккумулятор емкость по меньшей мере 20-30 A/час.

В массовом производстве электровелосипедов производители придерживаются определенных соотношений между мощностью устанавливаемых электродвигателей и емкостью питающих аккумуляторов.

Рекомендуемые соотношения энергетической емкости аккумулятора
и мощности мотор колеса для литиевых аккумуляторов, в том числе и LiFePo4:

Напряжение а ккумулятора (В)

Емкость

(A/ час)

Масаа аккумулятора (kg)

Мощность двигателя
(Вт)

Что такое разрядный двигатель

Изобретение относится к двигателям космических аппаратов (КА), в частности к электрическим ракетным двигателям, применяемым в составе двигательных установок (ДУ) КА. Абляционные импульсные плазменные двигатели (АИПД) используются для создания реактивной тяги и управления движением КА, а также для проведения экспериментальных исследований и модельных испытаний в наземных условиях.

В АИПД рельсотронного типа применяется твердое рабочее вещество в виде твердых диэлектрических шашек, выполненных из аблирующего материала, как правило из фторопласта. Ускорение плазмы осуществляется в разрядном (ускорительном) канале АИПД. Разрядный канал плазменного двигателя ограничен поверхностями плоских разрядных электродов, расположенных напротив друг друга, рабочими (торцевыми) поверхностями диэлектрических шашек, установленных между разрядными электродами, и поверхностью торцевого изолятора, обращенной к открытой части разрядного канала (Новый этап развития абляционных импульсных плазменных двигателей в НИИ ПМЭ / Н.Н. Антропов [и др.] // Вестник ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина». 2011, №5. С. 30-40).

Импульсное ускорение плазмы в АИПД осуществляется следующим образом. Перед электрическим разрядом в канале АИПД производится зарядка емкостного накопителя энергии (конденсаторной батареи), который электрически связан с разрядными электродами, от источника электроэнергии, в частности от системы электропитания КА. Основной разряд в разрядном канале инициируется искровым разрядом с помощью устройства инициирования электрического разряда (свечи). В межэлектродном объеме образуются заряженные частицы, после чего происходит электрический пробой разрядного промежутка. Импульсный разряд емкостного накопителя энергии обычно продолжается от 3 до 15 мкс. Разрядный ток первоначально протекает вдоль поверхности торцевого изолятора, а затем канал электрического разряда перемещается в объем разрядного канала. В процессе электрического разряда происходит интенсивный нагрев и излучение плазменного образования. Тепловой поток, излучаемый плазменной перемычкой, воздействуя на рабочие поверхности диэлектрических шашек, вызывает абляцию твердого рабочего вещества, в качестве которого обычно используется фторопласт. Продукты абляции фторопласта диссоциируют, переходя в газообразное состояние, и ионизуются в разрядном объеме.

При протекании разрядного тока через разрядные электроды в межэлектродном промежутке создается магнитное поле, основная компонента которого B_Z направлена вдоль поперечной оси Z разрядного канала. При взаимодействии компоненты магнитного поля B_Z с разрядным током J_Y, протекающим между разрядными электродами, создается объемная электромагнитная сила F_X=J_Y x B_Z, направленная вдоль продольной оси X разрядного канала (в направлении ускорения плазменного потока). Образующаяся в разрядном объеме плазма ускоряется электромагнитной силой F_X до скоростей от 20 до 30 км/с.В конце апериодического разряда, когда разрядный ток J_Y существенно уменьшается, более существенный вклад в ускорение плазмы вносят газодинамические силы, обеспечивающие характерную скорость истечения плазменного образования от 3 до 5 км/с.

Основные особенности импульсного ускорения плазмы проявляются при рассмотрении модели разрядного контура в простейшем электродинамическом приближении (Колесников П.М. Электродинамическое ускорение плазмы. М.: Атомиздат, 1971. С. 207-216). В электродинамическом приближении плазменный двигатель, представляющий собой электромагнитный ускоритель плазмы, моделируется в виде эквивалентной разрядной цепи с подвижным проводником, моделирующим плазменную перемычку между разрядными электродами. Эквивалентная электрическая цепь имеет постоянные электрическую емкость С и сопротивление R. Индуктивность разрядной цепи L включает постоянную L₀ (начальную индуктивность) и переменную ΔL=b⋅x составляющие (где b [Гн/м] — погонная индуктивность разрядных электродов, х — координата центра инерции плазменного сгустка в продольном направлении разрядного канала). Масса m подвижного участка цепи, моделирующего плазменный сгусток, в первом приближении принимается постоянной, а омическое сопротивление R существенно меньшим индуктивного сопротивления: R -6 с , высоковольтный импульс напряжения, подаваемый на изолированные электроды устройства 7, установленные в отверстии катода 1. В результате высоковольтного электрического пробоя по поверхности диэлектрика, разделяющего электроды устройства 7, образуется проводящий плазменный сгусток, который закорачивает разрядные электроды. После этого происходит электрический пробой межэлектродного промежутка между катодом 1 и анодом 2, на которые через токоподводы 5 и 6 предварительно подается напряжение 1200 В от емкостного накопителя энергии разрядное. Между разрядными электродами зажигается импульсный апериодический электрический разряд с двумя полупериодами тока. Абсолютное значение амплитуды тока составляет от 20 кА до 40 кА в зависимости от емкости накопителя энергии. Длительность импульсного электрического разряда составляет от 10 -5 с до 10 -4 с.

Под действием излучения и конвекции из канала электрического разряда происходит абляция и испарение рабочего вещества с рабочих поверхностей диэлектрических шашек 4. Образовавшееся газообразное углеродосодержащее рабочее вещество ионизуется в разрядном объеме и ускоряется в виде межэлектродной плазменной перемычки под действием объемной электромагнитной силы F_X и газодинамического давления, создавая реактивную тягу.

По мере расходования диэлектрических шашек 4 в результате абляции происходит автоматическая подача шашек в полость разрядного канала в направлении к продольной срединной плоскости сечения канала с помощью устройства перемещения диэлектрических шашек. Ограничители перемещения диэлектрических шашек 4, выполненные в виде выступов на поверхности разрядных электродов (на чертеже не показаны), обеспечивают расчетное расстояние между рабочими поверхностями шашек.

Электромагнитное ускорение плазменного сгустка (плазменной перемычки), образованного в межэлектродном промежутке между разрядными электродами, осуществляется аналогично ускорению подвижного проводника с током под действием силы Ампера. Магнитное поле в разрядном канале создается за счет протекания разрядного тока через параллельно расположенные разрядные электроды.

Ускоряемые заряженные частицы имеют существенный разброс по скоростям: 20-40% испарившегося рабочего вещества покидают разрядный канал со скоростями от 20 до 30 км/с под действием объемной электромагнитной силы; остальная часть рабочего вещества покидает разрядный канал с субтепловыми и тепловыми скоростями от 0,5 до 5,0 км/с.Данный эффект объясняется тем, что испарившееся и ионизованное рабочее вещество не успевает взаимодействовать с объемной электромагнитной силой F_X в течение малой длительности импульса разрядного тока.

Синхронизация процессов абляции, испарения, ионизации и электромагнитного ускорения заряженных частиц обеспечивается посредством дозированной подачи рабочего вещества в разрядный объем за счет профилирования поперечного сечения диэлектрических шашек в соответствии с изменением расстояния между разрядными электродами на начальном участке разрядного канала в направлении ускорения плазменного образования. По мере увеличения величины разрядного тока импульса и, соответственно, роста электрической энергии, вводимой в разрядный канал, происходит формирование импульсного электрического разряда у поверхности торцевого изолятора 3 и перемещение плазменной перемычки от торцевого изолятора к открытой выходной части разрядного канала. При этом соразмерно увеличению тока разряда увеличивается и площадь рабочей поверхности участков диэлектрических шашек 4, которые в текущий момент времени находятся в области высокотемпературного воздействия со стороны канала электрического разряда (данные участки находятся в непосредственной близости от плазменного образования).

Данный эффект связан с профилированием поперечного сечения диэлектрических шашек в направлении ускорения плазмы в соответствии с расширяющейся формой разрядного канала. Форма и размеры разрядного канала в его продольной срединной плоскости сечения определяются взаимной ориентацией разрядных электродов. Касательные к противоположно расположенным образующим поверхностей разрядных электродов в продольной плоскости сечения разрядного канала, по меньшей мере, в пределах его участка, расположенного между торцевыми поверхностями диэлектрических шашек, ориентированы под острым углом относительно друг друга.

В рассматриваемом примере (см. фиг. 1) поперечный размер диэлектрических шашек линейно увеличивается в направлении ускорения плазмы так же, как и расстояние между разрядными электродами. При этом в начальный момент времени, когда происходит межэлектродный пробой и формирование импульсного разряда, в области теплового воздействия находится минимальная рабочая площадь диэлектрических шашек и, вследствие этого, обеспечивается подача минимального количества рабочего вещества в разрядный объем. В этом случае снижаются непроизводительные потери рабочего вещества, повышается эффективность использования рабочего вещества и тяговая эффективность АИПД.

Вместе с тем при выполнении начального участка разрядного канала расширяющимся в продольной плоскости сечения разрядного канала, пересекающей разрядные электроды, увеличивается погонная индуктивность b электродов и, соответственно, увеличивается переменная составляющая индуктивности ΔL разрядного контура. Расширяющаяся форма начального участка разрядного канала обеспечивается за счет углового смещения разрядных электродов относительно друг друга. Следует отметить, что во всех известных аналогах АИПД разрядные электроды на начальном участке разрядного канала, ограниченном с одной стороны поверхностью торцевого изолятора, а с противоположной сторооны — боковой поверхностью диэлектрических шашек, обращенной к открытой части разрядного канала, расположены параллельно друг другу.

Таким образом, за счет увеличения погонной индуктивности разрядных электродов повышается эффективность электродинамического ускорения плазменной перемычки, сформированной между разрядными электродами. Данный эффект способствует дальнейшему повышению тяговой эффективности АИПД и увеличению удельного импульса тяги двигателя.

После разряда емкостного накопителя прекращается подача напряжения на разрядные электроды 1 и 2 и завершается процесс импульсного ускорения плазменного сгустка в разрядном канале АИПД. Затем производится зарядка емкостного накопителя до рабочего уровня энергии, подача напряжения на разрядные электроды и последующее зажигание разряда с помощью устройства 7 инициации электрического разряда. Процесс заряда-разряда емкостного накопителя и зажигания электрического разряда периодически повторяется при импульсном режиме работы АИПД.

На основании проведенных экспериментальных исследований модели АИПД получены результаты, подтверждающие достижение перечисленных выше технических результатов. При проведении сравнительных испытаний модели АИПД, выполненной согласно изобретению, и АИПД — аналога, конструкция которого описана в патенте RU 2516011 С1, установлено следующее.

При равных значениях частоты следования импульсов ƒ=2 Гц и электрической энергии Е=6,6Дж, вводимой в течение импульсного ускорения плазменного сгустка, при использовании нового технического решения зафиксировано увеличение удельного импульса тяги с 5,5 до 6,6 км/с, снижение расхода рабочего вещества с 2,2⋅10 -5 до 1,5⋅10 -5 г/импульс и увеличение тяговой эффективности АИПД на 30%..

Работа вариантов АИПД, конструкция которых изображена на фиг. 2 и 3, осуществляется аналогично приведенному выше описанию работы АИПД. Отличия заключаются в форме и расположении разрядных электродов, которые определяют форму поперечного сечения диэлектрических шашек.

При несимметричном расположении разрядных электродов 9 и 10 (фиг. 2) поперечное сечение диэлектрических шашек 12, установленных между разрядными электродами у поверхности торцевого изолятора 11, имеет форму прямоугольной трапеции. С помощью устройства 15 инициирования электрического разряда образуется плазменный сгусток, закорачивающий разрядные электроды 9 и 10, на которые через токоподводы 13 и 14 подается разрядно напряжение. Из-за несимметричного расположения разрядных электродов 9 и 10 плазменное образование ускоряется в разрядном канале под действием объемной электромагнитной силы и газодинамического давления в направлении, смещенном относительно нормали к плоской поверхности торцевого изолятора.

В случае использования разрядных электродов 17 и 18 с криволинейной поверхностью (фиг. 3) поперечное сечение диэлектрических шашек ограничено поверхностью торцевого изолятора 19 и двумя симметрично расположенными криволинейными отрезками образующих поверхностей разрядных электродов. Формирование плазменной перемычки осуществляется с помощью устройства 23 инициирования электрического разряда. Плазменный сгусток закорачивает разрядные электроды 17 и 18, на которые через токоподводы 21 и 22 от емкостного накопителя энергии подается разрядное напряжение. При симметричном расположении разрядных электродов плазменное образование ускоряется в разрядном канале, создавая тягу с вектором, ориентированным приблизительно вдоль нормали к плоской поверхности торцевого изолятора.

За счет профилирования разрядных электродов обеспечивается более полная синхронизация процессов абляции, испарения и ионизации рабочего вещества и ускорения плазменного образования. В других вариантах выполнения АИПД криволинейные разрядные электроды могут быть расположены несимметрично относительно дуга друга и иметь различную форму.

Приведенные примеры осуществления изобретения основываются на конкретных формах выполнения конструкции АИПД, однако это не исключает возможности достижения технических результатов и в других частных случаях реализации изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы. В зависимости от рабочих характеристик АИПД и режимов работы выбираются форма и размеры разрядных электродов и диэлектрических шашек. В состав АИПД могут быть включены дополнительные узлы и блоки, обеспечивающие выполнение вспомогательных функций.

Диэлектрические шашки могут заполнять не только начальный участок разрядного канала, но и весь разрядный канал от поверхности торцевого изолятора до выходных кромок торцевых частей разрядных электродов. В этом случае достигаются более высокие значения импульса тяги за счет увеличения расхода рабочего вещества.

Для повышения эффективности использования рабочего вещества и тяговой эффективности АИПД торцевой изолятор может быть выполнен с наклонной поверхностью, обращенной к разрядному каналу (см., например, RU 2516011 С1). При данном выполнении касательная к поверхности торцевого изолятора, обращенной к разрядному каналу, будет направлена под острым углом относительно срединной плоскости сечения разрядного канала. С целью увеличения погонной индуктивности b могут использоваться профилированные электроды, ширина которых уменьшается в направлении ускорения плазменного сгустка (см., например, RU 2253953 C1).

АИПД, выполненный согласно изобретению, может применяться в составе ДУ КА в качестве исполнительного органа системы управления, а также в качестве импульсного инжектора низкотемпературной плазмы для проведения экспериментальных исследований и модельных наземных испытаний.