מחקר ופיתוח

PPU- פיתוח מערכת בקרה והנעה חשמלית ללוויינים

תאריך פרסום: 
20.10.2015
ה- PPU מיועד להפעיל מנועי פלזמה להנעת לווייני תקשורת המבוססים על מערכת הנעה חשמלית.
שתף: 
מבַצעים: 
מפעל חלל, התעשייה האווירית לישראל

בפרויקט זה, בשיתוף סוכנות החלל הישראלית, מפותחת יחידה חשמלית חללית (PPU- Power Processing Unit) המיועדת להפעיל ולבקר מנוע פלזמה להנעת לווייני תקשורת. מנוע זה מייצר פלזמה (גז מיונן, בדרך כלל קסנון) אותה הוא מאיץ באמצעות שדה חשמלי חזק, ובכך מייצר דחף המניע את הלוויין כולו. הסיבה לשימוש במנוע זההיא שלמרות הדחף הנמוך שהוא מייצר, הנצילות (הדחף הנוצר ביחס לצריכת הגז) גבוהה פי 5-6 לערך מנצילות מנועים אשר פועלים על דחף המוסס על דלק כימי ומשמשים בהנעת לוויינים מזה שנים רבות. הפיתוח יאפשר ליחידת ה- PPU להפעיל מנועי פלזמה בהספק של 500 עד 4500 וואט, תוך כדי שמירה על נצילות של מעל 93% בכל 15 שנות הפעולה שלו בחלל.

ה- PPU מתאים ללוויינים בכל המסלולים, לרבות מסלול לווייני נמוך (LEO) ולוויינים במסלול גאוסטציונרי גבוה (GEO). תהליך הפיתוח מתמקד ב-PPU עבור לווייני תקשורת והמבוססים רק על מערכת הנעה חשמלית.

מנוע פלזמה, שיפעל עם ה- PPU, יהיה מסוגל להאיץ את אלומת הפליטה שלו למהירויות של החל מ- 10 קילומטר בשנייה ועד 20 קילומטר בשנייה. כיוון שמדובר בהאצת חלקיקים זעירים, מהירות עצומה זו מספקת כוח דחף קטן יחסית של החל מ- 35 ועד 300 מילי-ניוטון, אך ביעילות הגבוהה בהרבה מכל מנוע חללי אחר.

מטרותיו העיקריות של ה- PPU הן לאפשר תהליך הדלקה תקין של מנוע הפלזמה, לשמור על תחומי עבודה תקינים של פעולתו, ולנטרל הפרעות חשמליות לשאר היחידות בלוויין שפעולת המנוע גורמת להן. תהליך הפעלה של מנוע פלזמה הינו מורכב ודורש סדר פעולות בתזמון מדויק, כאשר בסיומו מועברת למנוע אנרגיה חשמלית לייצור וייצוב פלזמה. תהליך זה הוא אוטונומי, כלומר מבוסס כולו על לוגיקה פנימית של היחידה, כאשר כל הפרמטרים של הפעלת המנוע ניתנים לשינוי על ידי מפעיל בתחנת שליטה ובקרה לוויינית.

אולי תאהבו גם

{{research.img.alt}}
{{research.start}}
{{research.body}}