INDICE GENERALE
Lista delle costanti Lista dei simboli latini Lista dei simboli greci Lista delle figure Lista delle tabelle
Capitolo 1 La propulsione spaziale
1.1 Generalità sulla propulsione spaziale 1
1.2 Classificazione dei propulsori 2
1.2.1 La propulsione chimica 4
1.2.2 La propulsione elettrica 5 1.3 Parametri principali dei propulsori elettrici 8
1.4 Impieghi della propulsione elettrica 10
1.5 Il processo accelerativo MPD 12
1.5.1 Processi di ionizzazione del gas propellente 14
1.6 Prestazioni di un propulsore MPD 16
1.6.1 Il modello della spinta 16
1.6.2 L’efficienza di spinta 18
1.6.3 La caratteristica elettrica 19 1.6.4 La caratteristica elettrica adimensionale 22
1.7 Classificazione dei propulsori MPD 23
1.7.1 Propulsori MPD stazionari 24
1.7.2 Propulsori MPD pulsati 24
1.7.3 Fenomeni di malfunzionamento 28 1.8 Utilizzo dei catodi cavi in propulsori MPD 28
Riferimenti 30
Capitolo 2 Contesto ed obiettivi della tesi
2.1 Generalità sulla propulsione spaziale 33
2.3 Obiettivi della tesi 36
Riferimenti 37
Capitolo 3 Il catodo cavo multicanale
3.1 Introduzione 39
3.2 Regimi operativi di un catodo cavo con scarica ad arco 41
3.2.1 Regime Normale 42
3.2.2 Regime a bassa portata 43
3.2.3 Regime a bassa corrente 43 3.2.4 Regime ad elevata pressione 43
3.3 Il Regime Normale 43
3.4 Il catodo cavo multicanale 47
3.5 Aspetti teorici dell’effetto multicanale 47
3.5.1 Effetto di riduzione della IPC 47 3.5.2 Effetto della temperatura del canale 49 3.5.3 Accensione parziale dei catodi multicanale 50 3.5.4 Accoppiamento termico tra i canali 51 3.5.5 Canali con sezioni disomogenee 51 3.5.6 Vita operativa dei catodi multicanale 52
Riferimenti 53
Capitolo 4 Il modello fisico-matematico
4.1 Introduzione 55
4.2 Ipotesi del modello 56
4.3 Equazioni del modello 58
4.4 Modifiche al modello del catodo a canale singolo 63 4.5 Risultati del modello modificato del catodo a canale singolo 66
4.6 Modello del catodo cavo multicanale 70
4.7 Soluzione del modello del catodo cavo multicanale 73
4.8 Conclusioni 81
Riferimenti 81
Capitolo 5 Modifiche al motore esistente
5.1 Introduzione 83
5.2 Il catodo multicanale 84
5.4 Le modifiche al motore 87
5.5 La calibrazione gassosa 90
5.5.1 La calibrazione statica 90 5.5.2 La calibrazione dinamica 92 5.5.3 Risultati della calibrazione gassosa 94
Riferimenti 95
Capitolo 6 Risultati sperimentali
6.1 Introduzione 97
6.2 Obiettivi della campagna di prove sul motore HPT 97 6.3 Risultati della campagna di prove sul motore HPT 98
6.3.1 Caratteristica elettrica 100
6.3.2 Spinta 101
6.4 Prestazioni del catodo multicanale 103
6.5 Conclusioni sull'attività sperimentale 104
Riferimenti 106
Capitolo 7 Conclusioni e sviluppi futuri
7.1 Conclusioni 107
7.2 Sviluppi futuri 108
Appendice A Listato del programma del modello del catodo cavo
multicanale 111
Appendice B Andamento del potenziale, 360-300mg/s, senza preionizzazione,
senza campo magnetico e con campo magnetico B=80mT 183
Allegati Disegni del catodo multicanale per il motore HPT 187 Disegni delle modifiche al motore HPT
