D

диаметр оболочки, м;

e

заряд электрона, Кл;

E

модуль упругости;

E_max

допустимая напряженность поля в межэлектродном зазоре ИОС, В/м;

F

тяга, Н;

F

Тяга, Н;

g

критерии подобия КИ;

g₀

величина безразмерной плотности ионного тока;

I

ток А;

i_e

допустимая доля электронного тока из внешнего плазменного пучка в камеру ионизации;

I_i

Ионный ток, А;

I_s

Удельный импульс, м/с;

Iр

разрядный ток, А;

k

постоянная Больцмана, Дж/К;

L

индуктивность Гн;

L

Длина, м;

m_s

Удельный расход РТ через КК, кг/Кл;

n

коэффициент запаса прочности;

N

количество элементов;

Nр

разрядная мощность, В;

P_o

вероятность безотказной работы;

r

Радиус, м;

T_e

Температура электронов на выходе из нейтрализатора, К;

T_max

максимальная температура, К;

T_min

минимальная температура, К;

U

Напряжение, В;

v

скорость истечения рабочего тела, м/с;

V_i

Скорость истечения ионов, м/с;

W

число витков;

W

масса элемента;

б

Коэффициент теплопроводности 1/К;

в

Коэффициент ионизации, м3/с;

Дt

разность температур(нормальной температуры и температуры оболочки в месте закрепления), К;

у_max

максимальные напряжения, возникающие в оболочке в результате температурного нагружения, МПа;

у_x(M_x), у_ц(M_x), у_ц(T_ц)

напряжения от разных сил, МПа;

ф

ресурс двигательной установки с;

хр

разрядное напряжение, В;

цi

потенциал ионизации, В;

ч

Прозрачность ИОС;

щ_o, щ_p

деформации оболочки;

А

анод;

Б

бак;

ГРК

газоразрядная камера;

ДД

датчик давления;

ДТ

датчик температур;

Ж

жиклер;

ЗУ

заправляющее устройство;

ИОС

ионно оптическая система;

ИОС

ионно - оптическая система;

ИПА

источник питания анода;

ИПК

источник питания катода;

ИПКК

источник питания катода компенсатора;

ИПУ

источник питания ускоряющего электрода;

ИПЭ

источник питания экранирующего электрода;

ИПЭМ

источник питания электромагнита;

ИЭ

источник энергии;

К

катод;

КК

катод-компенсатор;

КУ

Клапан управления;

М

масса иона, кг;

МП

магнитопровод;

МП

Магнитопровод;

ПИД

плазменно ионный движитель;

ПК

пироклапан;

Р

редуктор;

Р

давление Па;

Рс

ресивер;

СБ

солнечная батарея;

СК

Система катушек;

СУ

система управления;

СУ

Система управления;

СХПРТ

система хранения и подачи рабочего тела;

СЭС

система энергоснабжения;

Т

температура;

ТД

Термодроссель;

ЭК

электроклапан;

Перечень ссылок

1. Импульсные плазменные ускорители. Александров В.В., Белан Н.В., Маштылев Н.А. Учебное пособие. Издательство ХАИ 1983 - 247с

2. Выбор параметров и расчет импульсных плазменных движителей. Александров В.В., Белан Н.В., Маштылев Н.А. Учебное пособие. Издательство ХАИ 1983 - 79с.

3. Конструкция импульсных плазменных движителей. Гайдуков В.Ф. Учебное пособие по лабораторному практикуму. Издательство ХАИ 1988 - 16с.

4. Атлас конструкций двигательных установок Гуров А.Ф., Сурнов Д.Н., Демидов А.С. Часть 3. Двигатели и агрегаты. Издательство Гипрониавиапром 1977 - 80с

5. П.И. Орлов. Основы конструирования. Издательство Москва 1968 - 453 с.

6. Справочник конструктора РЭА: Компоненты, механизмы, надежность. Под ред. Р.Г. Варламова. - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с.

7. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. - М.: Машиностроение, 1979.

8. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил

9. Б.С. Белоконь, Б.Ф. Федоренко. Расчет режимов резания труднообрабатываемых материалов: Учебное пособие. - Харьков: ХАИ, 1996. - 85 с.

10. В.Д. Сотников, А.И Долматов, А.Ф. Горбачев, С.В. Яценко. Разработка маршрутных технологических процессов изготовления деталей авиадвигателей: Учебное пособие. - Харьков: ХАИ, 1989. 40 с.

11. А.П. Барсуков, А.Ф. Горбачев, В.Ю. Гранин. Оформление технологической документации в курсовых и дипломных проектах: Методические указания. - Харьков: ХАИ, 1990. - 46 с.

12. В.В. Селезнев. Основы рыночной экономики Украины: Учебное пособие - К.: А.С.К., 1999. - 544 с.

13. Охрана труда в машиностроении. Под ред. Е.Я. Юдина. - М.: Машиностроение, 1976. - 335 с.

Приложение

Исходный код программы, для расчета температурных нагружений катодной оболочки.

unit calc;

interface

Uses SysUtils,Math;

const mu=0.3; // dimentionless

alpha=5e-6; // meter / degree

E=2e11; // Pa

var

L:Extended=1.7e-1;// m

r:Extended=3e-2;// m

h:Extended=1e-2;// m

D:Extended=8e-2;// m

T_min:Extended=300;// m

T_max:Extended=800;// m

betta:Extended=0;

delta:Extended=0;

function _betta:Extended;

function _delta(x:Extended):Extended;

function _Temperature(x:Extended):Extended;

function _Difference:Extended; // delta t

function _Mo(x:Extended):Extended;

function _Qo(x:Extended):Extended;

function _omega_DoubleDer(x:Extended):Extended;

function _Mx(x:Extended):Extended;

function _sigma_x_Mx(x:Extended):Extended;

function _sigma_fi_Mx(x:Extended):Extended;

function _omega_Y(x:Extended):Extended;

function _sigma_fi_T_fi(x:Extended):Extended;

function _sigma_I(x:Extended):Extended;

implementation

//========================================

function _betta:Extended;

begin

Result:=0;

Result:=Power(((E*h)/(4*r*r*D)),(1/4));

end;

//========================================

function _Temperature(x:Extended):Extended;

begin

Result:=T_max-(T_max-T_min)*((x*x)/(L*L));

end;

//========================================

function _Difference:Extended;

begin

Result:=_Temperature(0)-298;

end;

//========================================

function _delta(x:Extended):Extended;

begin

Result:=0;

Result:=r*alpha*_Difference;

end;

//========================================

function _Mo(x:Extended):Extended;

begin

Result:=2*_betta*_betta*D*_Difference;

end;

//========================================

function _Qo(x:Extended):Extended;

begin

Result:=-4*_betta*_betta*_betta*D*_Difference;

end;

//========================================

function _omega_DoubleDer(x:Extended):Extended;

begin

Result:=(Power(2.718,(-_betta*x))/(_betta*D))*(_betta*_Mo(x)*(cos(_betta)*x+sin(_betta)*x)+_Qo(x)*cos(_betta)*x);

end;

//========================================

function _Mx(x:Extended):Extended;

begin

Result:=D*_omega_DoubleDer(x);

end;

//========================================

function _sigma_x_Mx(x:Extended):Extended;

begin

Result:=(6*_Mx(x))/(h*h);

end;

//========================================

function _sigma_fi_Mx(x:Extended):Extended;

begin

Result:=mu*_sigma_x_Mx(x);

end;

//========================================

function _omega_Y(x:Extended):Extended;

begin

Result:=((power(2.718,(-_betta*x)))/(2*_betta*_betta*_betta*D))*(_betta*_Mo(x)*(cos(_betta)*x-sin(_betta)*x)+_Qo(x)*cos(_betta)*x);

end;

//========================================

function _sigma_fi_T_fi(x:Extended):Extended;

begin

Result:=(E*_omega_Y(x))/(r);

end;

//========================================

function _sigma_I(x:Extended):Extended;

begin

Result:= Sqrt(abs(_sigma_x_Mx(x)*_sigma_x_Mx(x)+_sigma_fi_T_fi(x)-(_sigma_x_Mx(x)*_sigma_fi_T_fi(x))+_sigma_fi_Mx(x)));

end;

end.

Исходный код программы для расчетов параметров ПИДа.

unit sp_gamma;

INTERFACE

uses sp_comm;

Function GG_m(n,x:real):real;

Function GG_p(n,x:real):real;

Function Gamm(n,x:real):real;

{Г(n,x)}

Function Gamm_e(n,x:real):real;

{exp(-x)*Г_(n,x)}

Function Gamm_(n,x:real):real;

{Г_(n,x)}

Function EInt_e(n,x:real):real;

{exp(x)*Ei(n,x)}

Function EInt(n,x:real):real;

{Ei(n,x)}

Function ErrF_n(n:integer;x:real):real;

{Фn(x)}

Function ErrF(x:real):real;

{Ф(x)}

IMPLEMENTATION

Function GG_m;

var k:integer;s,d,u:real;

Begin

s:=0;k:=0;u:=1;

repeat

d:=u/(1-n+k);s:=s+d;inc(k);u:=-u*x/k;

until abs(d)<=1e-12*abs(s);

GG_m:=s;

End;

Function GG_p;

var k:integer;s,d:real;

Begin

s:=0;k:=0;d:=1;

repeat

s:=s+d;inc(k);d:=(1-n-k)*d/x;

until (abs(d)<1e-12*abs(s)) or (k+n-1>abs(x));

GG_p:=s;

End;

Function Gamm;

Begin

if x<9 then Gamm:=x_n(x,n)*GG_m(1-n,x)

else Gamm:=1/Gamma_1(n)-x_n(x,n-1)*Exp_d(-x)*GG_p(1-n,x);

End;

Function Gamm_e;

Begin

if x<22 then Gamm_e:=x_n(x,n)*GG_m(1-n,-x)*exp(-x)

else Gamm_e:=exp_d(-x)/Gamma_1(n)*cos(pi*n)+x_n(x,n-1)*GG_p(1-n,-x);

End;

Function Gamm_;

Begin Gamm_:=exp_d(x)*Gamm_e(n,x);End;

Function EInt_e;

var ni:integer;m:real;

k:integer;s,d,u:real;

Function R(n:integer;x:real):real;

var k:integer;s,d:real;

Begin

s:=Psi_D(1,x);s:=s/(1+x*s);d:=-1;

for k:=2 to n do begin d:=-d/(k-1);s:=-(s+d)/(k-1+x);end;

R:=s;

End;

Begin

if x>9 then EInt_e:=x_n(x,-n)*GG_p(n,x) else

begin

ni:=round(n);m:=n-ni;

if (abs(m)>0.2) or (n<0.8)

then EInt_e:=(1/Gamma_1(1-n)-Gamm(1-n,x))*exp(x) else

begin

s:=0;k:=0;u:=1;

repeat

if k+1<>ni then begin d:=u/(k+1-n);s:=s+d;end else d:=abs(s)+1;

inc(k);u:=-u*x/k;

until abs(d)<=1e-12*abs(s);

EInt_e:=(R(ni,m)+_1(ni)*Gamma_1(ni)*Ln_(x,m)-s*x_n(x,1-n))*exp(x);

end;

end;

End;

Function EInt;

Begin EInt:=EInt_e(n,x)*Exp_d(-x);End;

Function FFi_n(n:integer;x:real):real;

var k:integer;xx,s,d:real;

Begin

s:=0;k:=0;d:=1;xx:=x*x;

repeat

s:=s+d;inc(k);d:=-d*(k+n-0.5)/xx;

until (abs(d)<=1e-12*abs(s)) or (k+n-0.5>xx);

FFi_n:=s;

End;

Function FFi(x:real):real;

var k:integer;xx,s,d:real;

Begin

s:=0;k:=0;d:=1;xx:=x*x;

repeat

s:=s+d/(2*k+1);inc(k);d:=-d*xx/k;

until abs(d)<=1e-12*abs(s);

FFi:=2*x*s/sqrt(pi);

End;

Function ErrF_n;

var k:integer;xx,s,d:real;

Begin

if abs(x)<pi then

begin

s:=0;d:=1;xx:=x*x;

for k:=1 to n do

begin

s:=s+d;d:=-d*(k-0.5)/xx;

end;

if x>=0 then s:=sqrt(pi)*x*Exp_d(xx)*(1-FFi(x))-s

else s:=sqrt(pi)*x*Exp_d(xx)*(-1-FFi(x))-s;

for k:=1 to n do s:=-s*xx/(k-0.5);

ErrF_n:=s;

end else ErrF_n:=FFi_n(n,x);

End;

Function ErrF;

Begin

if abs(x)<pi then ErrF:=FFi(x)

else if x>0 then ErrF:=1-Exp_d(-x*x)/(sqrt(pi)*x)*ErrF_n(0,x)

else ErrF:=-1-Exp_d(-x*x)/(sqrt(pi)*x)*ErrF_n(0,x);

End;

END.

unit sp_pit;

INTERFACE

uses sp_comm,sp_gamma,sp_bess;

Function Sios(n,z:real):real;

Function Sios_(m,n,z:real):real;

Function Sios__(n,z:real):real;

Function IIbes(b:real):real;

Function FUU(a,z:real):real;

Function FHH(a,z:real):real;

Function FNN(a,z:real):real;

IMPLEMENTATION

Function Sios;

var s,d,zz:real;k:integer;

Begin

s:=0;d:=1;k:=0;zz:=z*z;

if z<10 then

begin

repeat

s:=s+d;inc(k);d:=d*zz/((n+2*k)*(n+2*k+1));

until abs(d)<=1e-12*abs(s);

zz:=exp(z);

Sios:=0.5*(zz-1/zz)/Gamma_1(n)-x_n(z,n+1)*s/(n*(n+1));

end else

begin

repeat

s:=s+d;inc(k);d:=d*(2*k-n)*(2*k-1-n)/zz;

until (abs(d)<=1e-12*abs(s)) or (2*k-1-n>z);

Sios:=x_n(z,n-1)*s-0.5*Exp_d(-z)*(1-cos(pi*n))/Gamma_1(n);

end;

End;

Function Sios_(m,n,z:real):real;

var so,s,d,zz:real;k:integer;

Begin

zz:=z*z;so:=0;d:=1;k:=0;

if z<10 then

begin

repeat

so:=so+d/(m+2*k+1);inc(k);d:=d*zz/(2*k*(2*k+1));

until abs(d)<=1e-12*abs(so);

s:=0;d:=1;k:=0;

repeat

s:=s+d/(m+n+2*k+1);inc(k);d:=d*zz/((2*k+n)*(2*k+n+1));

until abs(d)<=1e-12*abs(s);

Sios_:=x_n(z,m+1)*(so/Gamma_1(n)-x_n(z,n)*s/(n*(n+1)));

end else

begin

repeat

so:=so+d;inc(k);d:=d*(m-k)/z;

until (abs(d)<=1e-12*abs(so)) or (k-m>z);

s:=0;d:=1;k:=0;

repeat

s:=s+d/(m+n-1-2*k);inc(k);d:=d*(2*k-n)*(2*k-1-n)/zz;

until (abs(d)<=1e-12*abs(s)) or (2*k-1-n>z);

Sios_:=0.5/Gamma_1(n)*(((sin(pi*m)+sin(pi*n))/sin(pi*(m+n))-1)/Gamma_1(m)+

Exp_d(-z)*(1-cos(pi*n))*x_n(z,m-1)*so)+x_n(z,m+n-1)*s;

end;

End;

Function Sios__(n,z:real):real;

var so,s,d,zz,m:real;k:integer;

Begin

m:=1-n;

zz:=z*z;so:=0;d:=1;k:=0;

if z<10 then

begin

repeat

so:=so+d/(m+2*k+1);inc(k);d:=d*zz/(2*k*(2*k+1));

until abs(d)<=1e-12*abs(so);

s:=0;d:=1;k:=0;

repeat

s:=s+d/(m+n+2*k+1);inc(k);d:=d*zz/((2*k+n)*(2*k+n+1));

until abs(d)<=1e-12*abs(s);

Sios__:=x_n(z,m+1)*(so/Gamma_1(n)-x_n(z,n)*s/(n*(n+1)));

end else

begin

repeat

so:=so+d;inc(k);d:=d*(m-k)/z;

until (abs(d)<=1e-12*abs(so)) or (k-m>z);

s:=0;d:=1;k:=0;

repeat

s:=s+d/(2*k+2);inc(k);d:=d*(2*k-n+2)*(2*k+1-n)/zz;

until (abs(d)<=1e-12*abs(s)) or (2*k+1-n>z);

Sios__:=0.5/Gamma_1(n)*(Exp_d(-z)*(1-cos(pi*n))*x_n(z,m-1)*so-

(1+cos(pi*n))/Gamma_1(m))+ln(z)-Psi(n)-(n-1)*(n-2)*s/zz;

end;

End;

Function IIbes;

var i:real;

Begin

if b<0.2 then

begin

i:=0.25*b*b;IIbes:=sqrt(0.25+i*(1/6+i*(5/96+i*7/720)))*b/Ibes(1,b);

end else

begin i:=Ibes_e(0,b)/Ibes_e(1,b);IIbes:=sqrt((4/b-2*i)*i+2);end;

End;

Function FUU;

var s:real;

Begin

if a-z>pi then

begin

s:= (1-z/a);s:=Errf_n(1,a-z)-s*s*s*Errf_n(1,a)*Exp_d(z*(z-2*a));

FUU:=(a-z)*s/(2*sqr(a-z)-s);

end else

begin

s:=0.5*(sqr(z-a)+ln(Exp_d(-a*a)+sqrt(pi)*a*(Errf(a)-Errf(a-z))));

FUU:=z-a*(1-Exp_d(-2*s));

end;

End;

Function FHH;

var s:real;

Begin

if a-z>pi then

begin

s:= (1-z/a);s:=Errf_n(1,a-z)-s*s*s*Errf_n(1,a)*Exp_d(z*(z-2*a));

FHH:=0.5*ln(a/((a-z)*(1+s/(2*sqr(a-z)-s))));

end else

begin

FHH:=0.5*(sqr(z-a)+ln(Exp_d(-a*a)+sqrt(pi)*a*(Errf(a)-Errf(a-z))));

end;

End;

Function FNN;

var nm,np,n:real;

Begin

np:=1;

repeat np:=1.2*np;until ln(0.5*(np+1/np))>FHH(a*sqr(np),z);

nm:=np/1.2;

repeat

n:=0.5*(np+nm);

if ln(0.5*(n+1/n))>FHH(a*sqr(n),z) then np:=n else nm:=n;

until abs(1-np/nm)<=1e-10;

FNN:=n;

End;

END.

Размещено на Allbest.ru