Разработка и исследование катодных узлов сильноточных плазменных устройств
5
Проведены исследования износа сильноточного катодного узла
КЭ-50 в пусковом цикле. Они осуществлялись сериями по 300, 300,
200 и 200 циклов (всего 1000 циклов) [7]. Была выявленa повышен-
ная скорость износа эмиттера в пусковом цикле, а также другие осо-
бенности износа катодного узла. На основе этих исследований была
предложена методика проведения испытаний по специальному цик-
лу, позволяющему ускорить их в 3,5 раза. Работа проведена сотруд-
никами кафедры В.И Кашенковым, Г.К. Клименко, В.Н. Ковалевым,
А.А. Ляпиным, С.В. Пехтеревым, К.В. Комиссаровым, М.М. Чурси-
ным совместно с сотрудниками ОКБ «Факел» Б.А. Архиповым,
В.А. Иванишко, Н.А. Масленниковым, В.М. Мурашко [8].
Работы по созданию сильноточных катодов для ЭРД нашли про-
должение в разработке катодных узлов для плазменных вакуумных ме-
таллургических печей совместно с ВНИИЭТО. В частности, были раз-
работаны сильноточные катодные узлы для использования при сред-
нем вакууме (100…3000 Па). Катод испытывался на стендах МВТУ
им. Н.Э. Баумана и ВНИИЭТО на токах разряда от 300 до 4000 А, через
полости катода подавался плазмообразующий газ — аргон. Изучалось
влияние давления в вакуумной камере и расхода плазмообразующего
газа на характеристики работы многополостного катода и процессы
эрозии материала эмиттера [9–13]. Было доказано, что при малых рас-
ходах аргона через катод доминирующим механизмом эрозии стано-
вится катодное распыление материала катода (вольфрама) ионами ар-
гона. Было установлено пороговое значение энергии ионов аргона на
вольфраме — 13 В [14]. В работе принимали участие сотрудники ка-
федры А.А. Ляпин, В.Н. Ковалев, М.М. Чурсин, а также сотрудники
ВНИИЭТО В.В. Аверьянов и М.М. Крутянский.
В настоящее время существует тенденция к уменьшению массы и
габаритов спутников (в частности, для телекоммуникаций), обуслов-
ленная миниатюризацией элементной базы, снижением энергопотреб-
ления приемо-передающей аппаратуры, увеличением срока жизни КА.
Соответственно, повышаются требования к экономичности, надежно-
сти и долговечности двигательной установки, к улучшению ее мас-
согабаритных характеристик. Кардинальным решением, позволяющим
уменьшить непроизводительные потери рабочего тела через катод-
компенсатор, являются разработка и внедрение безрасходных КК.
В лаборатории кафедры «Плазменные энергетические установки»
МГТУ им. Н.Э. Баумана в течение ряда лет ведутся работы, направлен-
ные на повышение газовой эффективности и переход к безрасходным
катодам-компенсаторам. Исследования по данной тематике продолжа-
ются. Сконструированы лабораторные модели безрасходных КК, экс-
периментально изучены особенности таких катодов и намечены пути
создания эффективных безрасходных КК [15].
