19 1.2 Ottimizzazione dell’impulso specifico per un propulsore elettrico

(1)

IInnddiiccee

InInddiiccee ... 1

I Innddiiccee FiFigguurree ... 5

InInddiiccee TaTabbeellllee ... 16

Sommario... 17

CaCappiittoolloo 11 ... 19

Missioni Spaziali e Tecnologie di propulsione ... 19

1.1 Sistemi di propulsione spaziali ... 19

1.2 Ottimizzazione dell’impulso specifico per un propulsore elettrico ... 28

1.3 Classificazione dei propulsori ... 30

1.3.1 La propulsione chimica ... 31

1.3.2 La propulsione nucleare ... 33

1.4 La propulsione elettrica ... 33

1.4.1 La propulsione elettrotermica ... 36

1.4.2 La propulsione elettrostatica ... 37

1.4.3 La propulsione elettromagnetica ... 42

Propulsori Pulsati al Plasma ... 45

2.1 Introduzione ... 45

2.2 Peculiarità strutturali e funzionali ... 50

2.2.1 Tipologie e configurazioni di PPT ... 53

2.2.2 Limiti e Prestazioni di un PPT ... 59

(2)

2.3 Schematizzazione e introduzione a lavoro ... 63

2.3.1 Modelli Dinamici ... 64

C Caappiittoolloo 33 ... 67

Metodologie e Analisi dei Sistemi di Immagazzinamento dell’Energia ... 67

3.1.1 Induttanza per unità di lunghezza ... 71

3.2 Analisi della scarica con banco di condensatori ... 75

3.2.1 Funzione di distribuzione della massa ablata ... 82

3.2.2 Metodo di calcolo ... 85

3.3 Analisi della scarica con linea di trasmissione ... 100

3.3.1 Richiami di elettromagnetismo ... 101

3.3.2 Modello circuitale di una linea di trasmissione... 105

3.3.3 Equazioni d’onda e loro risoluzione ... 110

3.3.4 Coefficienti di riflessione ... 117

3.3.5 La linea di trasmissione negli acceleratori al plasma ... 121

3.3.5.1 La linea di trasmissione applicata ad un carico costante... 121

3.3.5.2 La linea di trasmissione applicata ad un carico variabile ... 127

3.3.5.3 Studio delle prestazioni di un PPT alimentato da una linea di trasmissione ... 133

3.4 Analisi della scarica con rete formatrice d’impulso, PFN ... 145

3.4.1 Rete derivata dal principio di Rayleigh ... 146

3.4.2 Rete derivata dal principio di Guillemin ... 149

3.4.3 Reti Equivalenti ... 157

3.4.3.1 Reti Equivalenti derivate dalla I^a Forma Canonica di Cauer ... 159

(3)

3.4.3.1.1 Metodo di risoluzione per le reti equivalenti derivate dalla

I^a Forma Canonica di Cauer... 161

3.4.3.2 Reti Equivalenti derivate dalla II^a Forma Canonica di Cauer ... 164

3.4.3.2.1 Metodo di risoluzione per le reti equivalenti derivate dalla II^a Forma Canonica di Cauer ... 166

3.4.3.3 Reti Equivalenti, Equal-capacitance Network (E-Network) ... 172

3.4.3.3.1 Metodo di risoluzione per le E-Network ... 179

3.4.4 Studio delle prestazioni di un PPT alimentato da reti PFN ... 181

3.4.4.1 Scarica di una rete PFN derivata dalla I^a Forma Canonica di Cauer ... 181

3.4.4.2 Scarica di una rete PFN derivata dalla II^a Forma Canonica di Cauer ... 190

3.4.4.3 Scarica di una rete PFN E-Network ... 198

3.5 L’Efficienza negli acceleratori al plasma ... 208

3.6 Software di supporto alla progettazione dei PPT ... 216

Fenomeno di Ablazione nei Propulsori Pulsati al Plasma ... 221

4.2 Teflon e sue proprietà... 222

4.2.1 Sviluppo delle equazioni di stato per un plasma molecolare al Teflon ... 227

4.3 Fenomeno di ionizzazione e ablazione in un propulsore al plasma ... 232

4.4 Processo fisico di generazione del plasma ... 242

4.4.1 Studio e analisi dei parametri caratteristici della colonna di plasma generata dalla scarica elettrica ... 243

4.4.1.1 Perdite radioattive di un plasma denso ... 249

(4)

4.4.1.2 Perdite convettive di un plasma denso ... 253

4.4.1.3 Modello termico applicato alla superficie del Teflon ... 261

4.4.2 Analisi della composizione chimica del plasma ... 266

4.4.3 Metodo di calcolo ... 268

4.4.4 Risultati e considerazioni ... 273

4.4.5 Prestazioni del propulsore ... 283

4.4.6 Condizioni di validità delle condizioni di equilibrio... 293

4.5 Conclusioni ... 294

Componenti chiave nei Propulsori Pulsati al Plasma ... 297

5.2 Condensatori ... 298

5.3 Circuito di avvio della scarica (Discharge Ignition) ... 306

5.3.1 Switch e Candele di avviamento (Igniter Plugs) ... 309

Conclusioni e Prospettive future ... 315

6.1 Conclusioni ... 315

6.2 Sviluppi futuri ... 318

ApApppeennddiiccee ... 321

A. Software per la gestione dei sistemi di generazione d’impulso ... 321

B. Grandezze fisiche e geometriche ... 336

C. Grafici dell’analisi di scarica con Linea di Trasmissione ... 339

BiBibblliiooggrraaffiiaa ... 342

(5)

IInnddiiccee FFiigguurree

Figura 1. 1 : Analogia usata per espletare il concetto di spinta ... 20

Figura 1. 2 : Schematizzazione processo di accelerazione della massa ... 20

Figura 1. 3 : Schema propulsore ... 21

Figura 1. 4 : Schema propulsore con applicazione delle forze esterne ... 24

Figura 1. 5 : Determinazione dell’impulso specifico ottimo per un propulsore elettrico ... 29

Figura 1. 6 : Schema di un arcogetto... 36

Figura 1. 7 : Schema di un resistogetto ... 36

Figura 1. 8 : Schema di un propulsore a ioni ... 38

Figura 1. 9 : Schema di un propulsore FEEP ... 40

Figura 1. 10 : Schema di un propulsore elettrostatico (a sinistra) e fascio (a destra) 40 Figura 1. 11 : Schema di un propulsore a bombardamento elettronico ... 41

Figura 1. 12 : Propulsori RIT-10 ... 41

Figura 1. 13 : Schema di un propulsore magnetoplasmadinamico (MPD) ... 43

Figura 1. 14 : Il propulsore HPT (Hybrid Plasma Thruster) ... 44

Figura 1. 15 : Schema di un motore ad effetto Hall ... 44

Figura 2. 1 : Valori di impulse bit ed impulso specifico per vari PPT realizzati negli anni ... 48

Figura 2. 2 : Geometria propellente/elettrodi breech fed con superficie di ablazione planare ... 48

Figura 2. 3: Geometria propellente/elettrodi breech fed con superficie di ablazione a forma di V ... 49

Figura 2. 4 : Geometria propellente/elettrodi side fed con superficie di ablazione planare ... 49

Figura 2. 5 : Schema strutturale di un PPT ... 50

(6)

Figura 2. 6 : Rappresentazione idealizzata di un PPT a configurazione rettangolare

che mostra la corrente nel plasma e le linee del campo magnetico ... 52

Figura 2. 7 : PPT a configurazione rettangolare a lastre parallele breech-fed (a) e side-fed (b) ... 53

Figura 2. 8 : PPT a configurazione coassiale breech-fed ... 53

Figura 2. 9 : PPT a configurazione coassiale radial-fed con superficie di ablazione frontale ... 54

Figura 2. 10 : Andamento della corrente, del campo magnetico auto-indotto e del flussi in un PPT a configurazione rettangolare breech-fed ... 55

Figura 2. 11 : PPT a configurazione rettangolare a lastre parallele breech-fed con superficie di ablazione a forma di V ... 56

Figura 2. 12 : PPT a configurazione rettangolare a lastre parallele side-fed con superficie di ablazione a forma di V ... 56

Figura 2. 13 : PPT a configurazione rettangolare a lastre parallele oblique-fed con superficie di ablazione frontale , a forma di V e parallela ... 57

Figura 2. 14 : PPT a configurazione coassiale radial-fed con superficie di ablazione parallela ... 57

Figura 2. 15 : PPT a configurazione side-fed con gli elettrodi inclinati rispetto alla direzione di spinta ... 58

Figura 2. 16 : Variazione dell’impulso e della massa ablata ad ogni sparo per un PPT a lastre parallele al variare della distanza tra gli elettrodi ... 58

Figura 2. 17 : Impulso di corrente tipico di un PPT ... 61

Figura 2. 18 : Fasi del modello Slug dall’iniezione della scarica all’espulsione della massa ablata ... 65

Figura 2. 19 : Fasi del modello Snowplow dall’iniezione della scarica all’espulsione della massa ablata ... 66

Figura 2. 20 : Schematizzazione del modello Gasdinamico ... 66

Figura 3. 1 : Schematizzazione elettrica di un PPT ... 68

Figura 3. 2 : Circuito equivalente di un modello slug di un PPT ... 68

(7)

Figura 3. 3 : Circuito equivalente di un modello slug per un PPT a lastre parallele (a)

e coassiale (b) ... 69

Figura 3. 4 : Elettrodi a lastre parallele di un PPT ... 72

Figura 3. 5 : Elettrodi coassiali di un PPT ... 72

Figura 3. 6 : Valori di induttanza per vari tipi di PPT ... 75

Figura 3. 7 : Circuito LRC a parametri costanti ... 76

Figura 3. 8 : Forma d’onda per un circuito LRC a parametri costanti con andamento sotto smorzato ... 77

Figura 3. 9 : Forma d’onda per un circuito LRC a parametri costanti con andamento criticamente smorzato ... 78

Figura 3. 10 : Forma d’onda per un circuito LRC a parametri costanti con andamento sovrasmorzato ... 79

Figura 3. 11 : Circuito equivalente per un PPT alimentato da banco di condensatori80 Figura 3. 12 : Funzione di distribuzione della massa esponenziale ... 84

Figura 3. 13 : Derivata della funzione di distribuzione della massa ... 84

Figura 3. 14 : Prestazioni PPT con condensatore in condizione snowplow... 87

Figura 3. 20 : Prestazioni PPT con condensatore in condizione slug ... 94

Figura 3. 26 : Esempi di linee di trasmissione: (a) cavo coassiale, (b) linea bifilare, (c) fibra ottica, (d) microstriscia, (e) stripline. ... 100

Figura 3. 27 : a) linea bifilare , b) linea coassiale ... 106

(8)

Figura 3. 28 : a) linea coassiale , b) linea bifilare ... 106 Figura 3. 29 : Campo magnetico generato da una linea di trasmissione ... 107 Figura 3. 30 : Rappresentazione schematica delle induttanze e capacità distribuite di una linea di trasmissione senza perdite. ... 108 Figura 3. 31 : (a) Tratto di cavo coassiale e (b) rappresentazione simbolica del precedente. ... 108 Figura 3. 32 : a) Tratto Δz di linea di trasmissione (cavo coassiale). È indicata la superficie usata per definire L. b) Circuito equivalente ... 109 Figura 3. 33 : Circuiti equivalenti alternativi di un tratto elementare di linea di trasmissione. ... 110 Figura 3. 34 : Linea di trasmissione chiusa su una generica impedenza di carico ... 117 Figura 3. 35 : Linea di trasmissione ideale applicata ad un carico costante ... 122 Figura 3. 36 : Diagramma a “traliccio” per il circuito in figura 3.35 ... 125 Figura 3. 37 : Impulso di corrente e di tensione per una linea di trasmissione applicata ad un carico costante resistivo ... 126 Figura 3. 38 : Linea di trasmissione applicata ad un carico variabile ... 127 Figura 3. 39 : Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT ... 132 Figura 3. 40 Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT ... 133 Figura 3. 41 : Linea di trasmissione applicata ad un PPT ... 134 Figura 3. 42 : Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT e delle sue prestazioni ... 138 Figura 3. 43 : Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT e delle sue prestazioni ... 139 Figura 3. 44 : Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT e delle sue prestazioni ... 140 Figura 3. 45 : Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT e delle sue prestazioni ... 141

(9)

Figura 3. 46 : Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT e delle sue prestazioni ... 143 Figura 3. 47 : Andamento della scarica di una Linea di trasmissione applicata ad un PPT e delle sue prestazioni ... 144 Figura 3. 48 : Rete che approssima una linea di trasmissione derivata dal principio di Rayleigh ... 147 Figura 3. 49 : Forme d'onda di corrente alternata ... 150 Figura 3. 50 : Circuito LC generante una corrente sinusoidale... 151 Figura 3. 51 : Rete derivata dall’analisi in serie di Fourier di una forma d’onda di corrente alternata data ... 152 Figura 3. 52 : Onda rettangolare generata dalla rete di Guillemin a 5 maglie ... 154 Figura 3. 53 : Onda Trapezoidale generata dalla rete di Guillemin a 5 maglie ... 154 Figura 3. 54 : Onda con salita e discesa parabolici generata dalla rete di Guillemin a 5 maglie ... 155 Figura 3. 55 : Onda Rettangolare generata dalla rete di Guillemin a 15 maglie ... 156 Figura 3. 56 : Onda Trapezoidale generata dalla rete di Guillemin a 15 maglie ... 156 Figura 3. 57 : Onda con salita e discesa parabolici generata dalla rete di Guillemin a 15 maglie ... 157 Figura 3. 58 Rete equivalente derivata dall’espansione continua in frazioni della funzione impedenza ... 160 Figura 3. 59 : Rete pfn a 5 maglie ... 161 Figura 3. 60 : Rete equivalente derivata dalla Iâ Forma Canonica di Cauer di una rete Pfn a 5 maglie per un onda rettangolare... 163 Figura 3. 61 : Rete equivalente derivata dalla Iâ Forma Canonica di Cauer di una rete Pfn a 5 maglie per un onda trapezoidale ... 163 Figura 3. 62 : Rete equivalente derivata dalla Iâ Forma Canonica di Cauer di una rete Pfn a 5 maglie per un onda con salita e discesa parabolici ... 164 Figura 3. 63 : Rete equivalente derivata dall’espansione continua in frazioni della funzione ammettenza ... 166 Figura 3. 64 : Rete pfn a 5 maglie ... 166

(10)

Figura 3. 65 : Rete equivalente derivata dalla II^a Forma Canonica di Cauer di una

rete Pfn a 5 maglie per un onda rettangolare... 169

Figura 3. 66 : Rete equivalente derivata dalla II^a Forma Canonica di Cauer di una rete Pfn a 5 maglie per un onda trapezoidale ... 170

Figura 3. 67 : Rete equivalente derivata dalla II^a Forma Canonica di Cauer di una rete Pfn a 5 maglie per un onda con salita e discesa parabolici ... 170

Figura 3. 68 : Andamento delle correnti nelle singole maglie della rete equivalente per a=0.092 ... 171

Figura 3. 69 : Andamento delle correnti nelle singole maglie della rete equivalente per a=0.0092 ... 172

Figura 3. 70 : Rete equivalente derivata dalla II^a Forma Canonica di Cauer di una rete Pfn a 5 maglie per un onda con salita e discesa parabolici ... 172

Figura 3. 71 : Rete PFN avente condensatori di uguale capacità (Egual-capacitance Network, E- Network) ... 173

Figura 3. 72 : Rete E- Network costruita eliminando le induttanze negative e inserendo le mutue induttanze ... 176

Figura 3. 73 : Realizzazione pratica di un E- Network ... 177

Figura 3. 74 : E-Network a 5 maglie ... 179

Figura 3. 75 : Rete equivalente E-Network a 5 maglie per un onda rettangolare .... 180

Figura 3. 76 : Rete equivalente E-Network a 5 maglie per un onda trapezoidale .... 180

Figura 3. 77 : Rete equivalente E-Network a 5 maglie per un onda con salita e discesa parabolici ... 180

Figura 3. 78 : rete pfn applicato ad un ppt ... 182

Figura 3. 79 : rete pfn applicato ad un ppt ... 182

Figura 3. 80 : scarica di una rete pfn su carico variabile ... 188

Figura 3. 84 : rete pfn equivalente applicato ad un ppt ... 191

(11)

Figura 3. 96 : Confronto prestazioni di 3 reti pfn equivalenti con 5 maglie e schematizzazione slug model ... 205

Figura 3. 97 : Confronto prestazioni di 3 reti pfn equivalenti con 7 maglie e schematizzazione slug model ... 206

Figura 3. 98 : Confronto prestazioni di 3 reti pfn equivalenti con 5 maglie e schematizzazione snowplow model con a=0.8 ... 207

Figura 3. 99 : Confronto prestazioni di 3 reti pfn equivalenti con 7 maglie e schematizzazione snowplow model con a=0.8 ... 208

Figura 3. 100 : Confronto delle efficienze circuiti LRC a lastre parallele e coassiali ... 210

Figura 3. 101 : Confronto delle efficienze circuiti LRC a lastre parallele e coassiali ... 211

Figura 3. 102 : Efficienza di una rete pfn derivata dalla I^a Forma Canonica di Cauer ... 212

Figura 3. 103 : Efficienza di una rete pfn di tipo E-Network ... 212

Figura 3. 104 : Efficienza di una rete pfn derivata dalla II^a Forma Canonica di Cauer ... 213

Figura 3. 105 : Efficienza di una linea di trasmissione a cavo coassiale ... 213

Figura 3. 106 : Efficienza di una linea di trasmissione bifilare ... 214

(12)

Figura 3. 107 : Confronto delle Efficienze dei tre sistemi di generazione di Energia

... 214

Figura 3. 108 : Confronto delle Efficienze dei tre sistemi di generazione di Energia ... 215

Figura 3. 109 : Confronto delle Efficienze dei tre sistemi di generazione di Energia ... 215

Figura 3. 110 : Software per la gestione dei sistemi di immagazzinamento di energia e di analisi teorica delle prestazioni ... 217

Figura 3. 111 : Software per la gestione dei sistemi di immagazzinamento di energia e di analisi teorica delle prestazioni ... 217

Figura 3. 112 : Scarica di un circuito LRC applicato ad un PPT ... 218

Figura 3. 113 : Scarica di una rete Pfn applicato ad un PPT ... 219

Figura 3. 114 : Scarica di una linea di trasmissione applicata ad un PPT ... 219

Figura 3. 116 : Confronto delle scariche di un circuito LRC, una rete Pfn ed una linea di trasmissione applicati ad un PPT ... 220

Figura 4. 1 : Unità strutturale del politetrafluoretilene (PTFE) ... 222

Figura 4. 2 : Catena polimerica di molecole di politetrafluoretilene (PTFE) ... 223

Figura 4. 3 : Rapporto spinta/peso in funzione del numero di scariche per Teflon, Teflon drogato con LiOH al 10% e drogato al 30% ... 227

Figura 4. 4 : Composizione del Teflon per Te/T=1.0 a 1atm ... 231

Figura 4. 5 : Composizione del Teflon per Te/T=1.0 a 1atm. Intervallo di temperatura più basso. ... 231

Figura 4. 6 : Variazione composizione molecolare del Teflon al variare della temperatura ... 232

Figura 4. 7 : Rappresentazione schematica di propulsore al plasma elettromagnetico ... 234

Figura 4. 8 : Rappresentazione schematica della struttura a strati vicino alla superficie ablata ... 235

Figura 4. 9 : Velocità V1 in funzione della temperatura del plasma T₂ ... 238

(13)

Figura 4. 10 : Schematizzazione del flusso di particelle verso la superficie di Teflon,

a), e del flusso di particelle netto verso il plasma, b). ... 239

Figura 4. 11 : Rateo di ablazione in funzione della temperatura del plasma ... 239

Figura 4. 12 : Contorno rateo di ablazione con la temperatura del plasma come parametro... 240

Figura 4. 13 : Contorno rateo di ablazione con la temperatura del plasma come parametro... 240

Figura 4. 14 : Confronto rateo di ablazione tra temperature del plasma diverse ... 241

Figura 4. 15 : Schema della configurazione del PPT e dei suoi principi funzionali 244 Figura 4. 16 : Configurazione rettangolare breech-fed con circuito e forma d’onda della corrente e potenziale rappresentativi ... 245

Figura 4. 17 : Schematizzazione della geometria e del bilancio di energia ... 245

Figura 4. 18 : Schema del circuito elettrico formato dal sistema condensatore- elettrodi-plasma ... 246

Figura 4. 19 : Schematizzazione della perdita di radiazione per bremsstrahlung .... 250

Figura 4. 20 : Schematizzazione del flusso di corrente sulla superficie dell’anodo 255 Figura 4. 21 : Condizioni in una scarica di plasma vicino alla superficie del catodo ... 257

Figura 4. 22 : Schematizzazione del modello termico ... 263

Figura 4. 23 : Schematizzazione del modello geometrico del propulsore ... 269

Figura 4. 24 : Distribuzione nel tempo della temperatura del plasma ... 274

Figura 4. 25 : Andamento nel tempo della scarica d’impulso... 275

Figura 4. 26 : Densità degli elettroni durante l’impulso di scarica ... 276

Figura 4. 27 : Dipendenza temporale del potenziale alla guaina sul Teflon, anodo e catodo ... 277

Figura 4. 28 : Composizione chimica del plasma durante la scarica ... 278

Figura 4. 29 : Peculiarità della composizione chimica del plasma ... 279

Figura 4. 30 : Temperatura della superficie del Teflon ... 280

Figura 4. 31 : Distribuzione temporale dei flussi di calore in ingresso e in uscita dalla colonna di plasma ... 282

(14)

Figura 4. 32 : Confronto quantitativo dei flussi energetici durante la scarica ... 283

Figura 4. 33 : Rapporto resistenza del plasma e resistenza esterna ... 284

Figura 4. 34 : Evoluzione temporale della spinta propulsiva ... 285

Figura 4. 35 : Massa ablata durante la scarica ... 285

Figura 4. 36 : Temperatura del Teflon al variare del tempo per w variabile ... 287

Figura 4. 37 : Temperatura del Plasma al variare del tempo per w variabile ... 287

Figura 4. 38 : Densità del Plasma al variare del tempo per w variabile ... 287

Figura 4. 39 : Massa ablata durante la scarica per w variabile ... 288

Figura 4. 40 : Dipendenza della massa ablata dalla larghezza dell’elettrodo, w ... 288

Figura 4. 41 : Flussi di energia verso il Teflon durante la scarica per w variabile .. 289

Figura 4. 42 : Flussi di energia verso il plasma durante la scarica per w variabile .. 289

Figura 4. 43 : Spinta propulsiva durante la scarica per w variabile ... 290

Figura 4. 44 : Prestazioni iniziali vs Energia immagazzinata : Impulse bit e rapporto Spinta/Potenza ... 291

Figura 4. 45 : Prestazioni iniziali vs Energia immagazzinata : Impulso specifico e efficienza ... 292

Figura 4. 46 : Energia in ingresso ed uscita dalla colonna di plasma durante la scarica ... 295

Figura 5. 1 : Schematizzazione condensatore ... 299

Figura 5. 2 : Condensatori ceramici di I, II, III classe ... 302

Figura 5. 3 : Condensatori al Tantalio ... 302

Figura 5. 4 : Condensatori a film di poliestere o Mylar ... 303

Figura 5. 5 : Condensatori a film di polistirene ... 304

Figura 5. 6 : Condensatori a film di polipropilene ... 304

Figura 5. 7 : Condensatori Mica ... Errore. Il segnalibro non è definito. Figura 5. 8 : Sequenza schematica della scarica di un PPT ... 307

Figura 5. 9 : Circuito di avvio della scarica ... 309

Figura 5. 10 : Rappresentazione schematica di una candela di accensione ... 311

(15)

Figura 5. 11 : Candela di accensione a basso voltaggio di rottura, di tipo

semiconduttore Bendix ... 311

Figura 5. 12 : Sparo della candeletta e innesco della scarica ... 312

Figura A. 1 : Selezione della configurazione e della geometria del propulsore ... 322

Figura A. 2 : Selezione del sistema di generazione dell’impulso ... 323

Figura A. 3 : Scelta slug o snowplow model ... 324

Figura A. 4 : Determinazione dei parametri in input ... 325

Figura A. 5 : Scelta operazione da eseguire nella sezione Pfn... 326

Figura A. 6 : Scelta forma d’onda e tipo di rete Pfn per costruzione reti ... 328

Figura A. 7 : Scelta forma d’onda e tipo di rete Pfn per confronto reti ... 329

Figura A. 8 : Determinazione dei parametri della rete Pfn ... 330

Figura A. 9 : Selezione tipo di linea di trasmissione... 330

Figura A. 10 : Confronto reti... 331

Figura A. 11 : Confronto reti... 332

Figura A. 12 : Scelta parametro elettrico in un confronto reti ... 332

Figura A. 13 : Scelta Strumenti a supporto dei grafici ... 333

Figura A. 14 : Interpretazione cromatica delle caselle di testo ... 335

Figura C. 1 ... 339

Figura C. 2 ... 339

Figura C. 3 ... 340

Figura C. 4 ... 340

Figura C. 5 ... 341

Figura C. 6 ... 341

(16)

IInnddiiccee TTaabbeellllee

Tabella 1. 1 : Confronto tra le prestazioni tipiche di alcuni sistemi di propulsione .. 25

Tabella 1. 2 : Valori dell’incremento di velocità Dn tipici di alcune missioni di interesse ... 27

Tabella 1. 3 : Classificazione e caratteristiche del propulsori aerospaziali... 31

Tabella 1. 4 : Valori dell’impulso specifico per i propellenti chimici ... 32

Tabella 2. 1 : Evoluzione dei PPT nel corso degli anni : valori caratteristici di spinta e massa ablata ... 47

Tabella 3. 1 : Valori di V_Γ al variare dell’impedenza del carico ... 120

Tabella 3. 2 : Valori di bn, Ln e Cn per reti di Guillemin di figura 3.57 ... 153

Tabella 4. 1 : Campo d’impiego dei PPT al Teflon ... 224

Tabella 4. 2 : Prestazioni dei PPT alimentati da propellenti alternativi al Teflon ... 225

Tabella 4. 3 : Prestazioni del PPT alimentato con Teflon drogato con InBr3 ... 226

Tabella 4. 4 : Condizioni sperimentali di un PPT con meccanismo di alimentazione del propellente breech-fed ... 275

Tabella 4. 5 : Tabella delle prestazioni del PPT... 286

Tabella 4. 6 : Tabella delle prestazioni del PPT per larghezze dell’elettrodo, w, diverse e ad energia E0=37.125J ... 290

Tabella 4. 7 : Tabella delle prestazioni del PPT per Energia di scarica , E0 , diverse e a larghezza elettrodo w=19mm ... 292