SOMMARIO
I propulsori MPD rivestono un notevole interesse per le future missioni interplanetarie, in quanto sono caratterizzati da valori di densità di spinta più elevati di altri propulsori elettrici, ma presentano, ad oggi, valori di rendimento troppo modesti (minori del 40%) per consentirne l’uso operativo.
Fin dai primi anni 90, Centrospazio prima ed Alta successivamente hanno condotto in maniera piu’ o meno continua attivita’ di ricerca teorico- sperimentale e numerica su propulsori MPD.
Il presente lavoro di tesi si inserisce in questo contesto ed in particolare ha avuto come obiettivo principale quello di caratterizzare sperimentalmente un nuovo motore MPD, pulsato quasi-stazionario a campo magnetico applicato, progettato e realizzato in un precedente lavoro di tesi.
La campagna sperimentale svolta è stata molto estesa. I dati raccolti hanno permesso una caratterizzazione fine del funzionamento del motore al variare di alcuni parametri operativi quali il campo magnetico applicato e la portata di propellente.
Le misure di caratteristica elettrica e di spinta sono state poi confrontate con le previsioni di un modello teorico, parzialmente verificato in passato su altri prototipi a Centrospazio . Il confronto ha messo in luce una carenza del modello nel predire correttamente tutte le fonti di perdita di potenza nel motore in oggetto.
Le prestazioni, in termini di impulso specifico e di rendimento, calcolate dalle misure sperimentali mostrano in generale gli andamenti attesi, ma evidenziano un rendimento di spinta ancora molto limitato.
Parallelamente è stata implementata una modifica alla bilancia di spinta ed alla procedura di elaborazione dati per migliorare l’accuratezza della misura di spinta. Il sistema si basa sull’uso di un blocco magnetico che tiene in posizione fissa l’equipaggio mobile e lo rilascia subito prima dell’innesco del motore.
Le misure di spinta effettuate dopo la modifica della bilancia sono affette da un errore significativamente più basso delle misure precedenti.
