Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2014 |
| Autor(a) principal: |
Paula Fin |
| Orientador(a): |
Rodrigo Intini Marques |
| Banca de defesa: |
Gilberto Marrega Sandonato,
Fernando de Souza Costa,
José Leonardo Ferreira |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Combustão e Propulsão
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Resumo em Inglês: |
The pulsed plasma thruster (PPT) is an electric thruster developed for attitude control and orbit maintenance and it was the first electric thruster used in space in 1964 in the Russian probe Zond 2. This type of thruster has several advantages, such as, low cost, structural simplicity, low electricity consumption and absence of propellant tanks and valves. Nevertheless the major disadvantage of the PPT is its low efficiency. The double discharge pulsed plasma thruster (TS-PPT) was developed to increase the efficiency ofPPT mitigating the late ablation problem, i.e., the propellant sublimation that occurs after the main electric discharge, therefore reducing the efficiency of propellant use. This work investigates the influence of the secondary electrodes geometry in a TS-PPT in order to select the configuration that performs best. Parallel, divergent and tongue format electrodes will be tested. The performance data is ca1culated from measurements of electrical currents obtained using a Bobina de Rogowski current probe. Measurements of propellant mass variation determine the specific impulse, the efficiency and other parameters. The tests were conducted in a vacuum chamber under pressure of 5 x $10^{-6}$ mbar at the LPELlLCP/INPE - Electric Propulsion Laboratory of the Combustion and Propulsion Laboratory of INPE. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2014/04.10.16.00
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Resumo: |
O Propulsor de plasma pulsado (PPT) é um propulsor elétrico desenvolvido para o controle de atitude e manutenção de órbita de satélites e foi um dos primeiros propulsores elétricos a serem utilizado no espaço em 1964. Este tipo de propulsor apresenta várias vantagens, tais como baixo custo, simplicidade, baixo consumo de eletricidade e ausência de tanques de propelentes e válvulas. Porém, uma das principais desvantagens do PPT é sua baixa eficiência elétrica e no uso de propelente. O propulsor de plasma pulsado com dois estágios (TS-PPT) foi desenvolvido para aumentar a eficiência do PPT, resolvendo o problema da ablação tardia, ou seja, a sublimação de propelente que ocorre após a descarga elétrica principal, reduzindo a eficiência no uso do propelente. Este trabalho investigou a influência da geometria dos eletrodos secundários em um TS-PPT a fim de se obter as configurações que apresentam o melhor desempenho. Foram testados eletrodos paralelos, divergentes e em formato triangular. Os dados de desempenho foram calculados a partir de medidas de corrente elétrica obtidas utilizando-se uma sonda de corrente tipo bobina \emph{Rogowski}. Medidas de variação de massa de propelente permitiram estimar o impulso específico, eficiência e outros parâmetros. Os testes foram realizados em uma câmara de vácuo com uma pressão de 5 x $10^{-6}$ mbar no LPEL - Laboratório de Propulsão Elétrica do LCP/INPE. Com base nos testes realizados, constatou-se que a configuração com eletrodos retangulares, com divergência de $20^{°}$, apresentou o maior impulso total por disparo, por oferecer alto gradiente de indutância e alto valor da integral da corrente ao quadrado em função do tempo. Logo, está configuração obteve o melhor desempenho. |
