Перед Вами очередной выпуск тематического дайджеста патентной информации. Мы собираем самые важные новости и предлагаем их в удобном формате.
История появления электрических ракетных двигателей насчитывает почти целое столетие. В статье [1] предлагается рассматривать этот период в виде пяти последовательных эпох: 1) эра провидцев: 1906-1945 гг. 2) эра первопроходцев: 1946-1956 гг. 3) эра диверсификации и развития: 1957-1979 гг. 4) эра признания: 1980-1992 гг. 5) эра применения: 1993-настоящее время.
Идея создания электрореактивных двигателей была выдвинута К.Э. Циолковским в 1903 году [2]. В 1915 году американским физиком Робертом Хатчингсом Годдардом был получен патент на способ получения электрически заряженных частиц, который основан на применении магнитного поля для удержания электронов в газе и, таким образом, значительно повышает вероятность их ионизирующих столкновений с нейтральными молекулами, а в 1917 году подана заявка на «Способ и средства для получения электрифицированных струй газа».
В период 1929-1933 годов в Ленинградской газодинамической лаборатории В.П. Глушко вместе с коллегами разработал прототип электрического двигателя малой тяги. [1]
В СССР проводились работы по созданию ЭРД в ИАЭ имени И.В. Курчатова, в ОКБ «Факел», ОКБ-1 - ЦКБЭМ – НПО «Энергия» - РКК «Энергия» им. С.П. Королёва. [4]
Впервые ЭРД были применены в СССР в 1964 году, когда в космос был отправлен спутник «Зонд-2» с шестью установленными плазменными двигателями ориентации. В 1966 году были проведены космические испытания ионных двигателей, а в 1972 - стационарных плазменных для точной коррекции орбиты КА «Метеор».
Данные об экспериментальных полетах электрических двигателей малой тяги с 1964 по 2000 годы приведены в обзоре [12].
Подробная информация о применении ЭРД, а также о разрабатываемых мощных двигателях для полетов в дальний космос широко представлена в научно-технической литературе, например, в таких источниках как: [14-16] и др.
ЭРД представляет собой набор компонентов, расположенных таким образом, чтобы в конечном итоге преобразовывать электрическую энергию системы электропитания в кинетическую энергию. Работа двигателя может быть постоянной или импульсной; ускорение газа может быть тепловым, электростатическим, электромагнитным или смешанным; в качестве топлива может использоваться газ, монотопливо или твердое вещество. [7]
По принципу действия ЭРД делятся на четыре основных класса (рисунок 1).
Рисунок 1 - Классификация ЭРД Источник [8]
ЭРД используются или планируются использовать для обеспечения:
В настоящее время потребность в использовании ЭРД существенно возросла и превышает потребность в использовании традиционных химических ракетных двигателей [6]. По мнению В. В. Синявского [3], использование электроракетной двигательной установки безальтернативно для обеспечения пилотируемых полётов к Марсу и исследований дальнего космоса.
По данным «Global Space Propulsion Systems Market Report and Forecast 2024-2032» мировой рынок космических двигательных установок, вероятно, будет расти в среднем на 14,1% в течение 2024-2032 годов [33].
Поиск патентных публикаций (патентные заявки, патенты на изобретения, полезные модели) по теме «Электрореактивные двигатели» проводился в базах патентной информации: PatSeer [31], ФИПС [32].
При поиске по годам были рассмотрены различные периоды, глубина поиска не ограничивалась. При рассмотрении патентной документации по странам и заявителям поиск ограничивался последними 10 или 20 годами, в зависимости от запроса.
Поиск проводился по ключевым словам (и синонимам к ним):
ЭЛЕКТРОРЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ, ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ, ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЙ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ, ДВИГАТЕЛЬ, ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, ДВИГАТЕЛЬ ХОЛЛА, ПЛАЗМЕННЫЙ, ИМПУЛЬСНЫЙ, МАГНИТОПЛАЗМЕННЫЙ, РЕАКТИВНЫЙ, ВОЗДУШНОРЕАКТИВНЫЙ;
ELECTRIC PROPULSION, ELECTRICAL ROCKET ENGINE, ELECTRIC ROCKET PROPULSION SYSTEMS, ION THRUSTER, HALL THRUSTER, RAMJET, ELECTROSTATIC THRUSTER, ELECTROTHERMAL THRUSTER, ELECTROMAGNETIC THRUSTER, RESISTOJET, MICROWAVE ARCJET ROCKET, ELECTRICALLY POWERED SPACECRAFT PROPULSION, PULSED INDUCTIVE THRUSTER.
В результате поиска было отобрано 688 патентных документов.
Особую роль в двигательной установке играет источник энергии (ядерные реакторы, изотопные источники питания, солнечные батареи и концентраторы, химические топливные элементы и т.д.), который является предметом отдельного патентного исследования, в данной работе не рассматривался.
Представленный на рисунке 2 график распределения количества патентных публикаций по годам, доступных в базе данных PatSeer, иллюстрирует историю развития ЭРД (см. п.1.1). С 2011 года наблюдается значительный рост патентной активности.
Рисунок 2 - Распределения количества патентных заявлений и публикаций по годам. Источник: PatSeer
На рисунке 3 показаны тенденции подачи заявок и выдачи патентов за последние 10 лет. Год, показанный на диаграмме, является календарным, заявки представлены по дате их подачи, а патенты - по дате их публикации.
Рекордным по количеству поданных заявок стал 2020 год, а по количеству публикаций – 2021 год (что соответствует росту количества заявок в 2017-2019). Показатели подачи заявок в 2024 году увеличились по сравнению с двумя предыдущими годами.
Рисунок 3 - Распределения количества патентных заявлений (красный цвет) и публикаций (синий цвет) по годам за период с 2015 по 2024 годы. Источник: PatSeer
На карте мира (рисунок 4) наиболее насыщенным цветом выделены территории стран, с наибольшей публикационной активностью за последние 20 лет: США, КНР и РФ.
Рисунок 4 - Публикационная активность стран. Источник: PatSeer
За последние 10 лет наибольшее количество патентных публикаций осуществлено ведомствами КНР, США и РФ (рисунок 5). Следует заметить, что в топ-10 стран (территориальных организаций) попала Австралия, что, вероятно, следует из факта получения Австралийским космическим агентством гранта от NASA в рамках программы «От Луны до Марса».
Рисунок 5 - Количество публикаций в 10 странах, имеющих наибольшее количество публикаций в период с 2015 по 2024 год.Источник: PatSeer
На рисунке 6 показан рост числа международных заявок в разбивке по 3 странам и международным ведомствам. С 2020 года наблюдается активное патентование по рассматриваемой теме в КНР, большая часть этих заявок являются внутренними. Повышенный интерес к теме проявляется в США. По данным PatSeer США лидируют по количеству заявок, поданных по процедуре PCT.
Рисунок 6 - Рост числа заявок по странам, на которые распространяется охрана, за период с 2005 по 2024 год. Источник: PatSeer
Анализ патентной активности организаций, имеющих наибольшее количество публикаций, показал, что активной разработкой ЭРД занимаются организации, зарегистрированные в ЕЭС, США, КНР.
График с распределением количества патентных публикаций среди организаций (топ 10) за последние 10 лет представлен на рисунке 7.
Рисунок 7 - Публикационная активность организаций. Источник: PatSeer
На рисунке 8 показаны 10 ведущих компаний и их текущий правовой статус патентного портфеля.
Рисунок 8 - На диаграмме представлены действующие патенты (зеленый цвет), заявки на рассмотрении (желтый цвет), недействительные патенты (красный цвет). Источник: PatSeer.
Как видно из данного рисунка, на рассмотрении в данный момент находится небольшое количество заявок, что показывает замедление активности в патентовании технических решений по данной теме.
На рисунке 9 показана интенсивность подачи заявок ведущими компаниями за последние 20 лет. Данная диаграмма иллюстрирует кто и в какой период времени инвестировал в исследования и разработки.
Рисунок 9 – Количество заявок и патентов в период с 2002 по 2020 год. Источник: PatSeer
По данным отчета [33] основными разработчиками ЭРД являются Northrop Grumman Corporation, Safran S.A., Moog Inc., Rafael Advanced Defense Systems Ltd., IHI Corporation, OHB System AG, VACCO Industries Inc., Accion Systems Inc., Ariane Group и CU Aerospace, L.L.C., среди прочих. Таким образом, далеко не все организации получают патентные документы на свои технологии, предпочитая охранять их, в том числе в режиме коммерческой тайны.
Рассмотрим направления деятельности организаций, представленных на рисунке 7.
Airbus SE - крупнейшая европейская корпорация аэрокосмической промышленности. Airbus обладает обширным опытом в области разработки электрических силовых установок, и, в том числе, ЭРД, например, блоков двигательной установки Elektro PPU NG1 и Elektro PPU NG2 является мировым лидером в области проектирования и производства космических аппаратов, которые используют ЭРД. Также Airbus является разработчиком подсистемы PureLine Topaz/THORs, которая предлагает комплексное решение для спутниковой электрической тяги [17]. В ноябре 2022 года корпорация Airbus представила свой двигатель на водородных топливных элементах, чему должны были предшествовать значительные инвестиции в технологию (см. рисунок 9).
Thales S.A. - французская транснациональная компания, которая проектирует, разрабатывает и производит электрические системы, а также устройства и оборудование для аэрокосмической, оборонной, транспортной отраслей и сферы безопасности. Спутники связи, разработчиком которых является Thales S.A., оснащены платформой с ЭРД. Компания Thales выступающая в качестве генерального подрядчика, занимается разработкой нескольких спутников Meteosat. В 2015 году Thales подписала с ESA контракт на разработку и сертификацию линейки спутниковых платформ нового поколения Spacebus Neo (см. рисунок 9). [18]
Компания Boeing является генеральным подрядчиком орбитального испытательного аппарата X-37B - возвращаемого космического аппарата без экипажа, используемого Министерством военно-воздушных сил США в целях проведения экспериментов с использованием новейших технологий. В мае 2019 года Boeing вошла в список компаний, отобранных НАСА для разработки и производства прототипов космических аппаратов для высадки на Луну в рамках новой американской лунной программы «Артемида» (см. рисунок 9). [19]
Northrop Grumman Corporation - американская военно-промышленная компания. Дочерняя компания Northrop Grumman - SpaceLogistics разрабатывает сервисный спутник Mission Extension Pod (MEP) с двумя двигателями NGHT-1X (двигатели на эффекте Холла). MEP оснащен двигательной установкой для самостоятельного вывода на орбиту, а также для удержания КА и управления импульсом при стыковке с транспортным средством заказчика. Двигатель NGHT-1X создан по лицензии на базе двигателя H71M Исследовательского центра Гленна NASA [34].
Lockheed Martin - корпорация США, разрабатывает технологии для исследования Луны и дальнего космоса, включая космический корабль NASA «Орион», и метеорологические спутники, такие как GOES-R. Lockheed Martin принимает участие в программе High Power для совершенствования технологий ядерной энергетики, двигательных установок большой мощности и проектирования космических аппаратов. Проект этой программы JETSON (Joint Emergent Technology Supplying On-Orbit Nuclear) в настоящее время находится на стадии предварительного рассмотрения проекта [20].
Neumann Space – австралийская космическая компания, технологический лидер в области космических электрических двигателей. Neumann Space совместно с Inovor Technologies (ведущий австралийский производитель спутников) разработали электрическую силовую установку NEUMANN DRIVE. В двигательной установке используется (см. рисунок 9) импульсный катодно-дуговой двигатель с центральным приводом, плазменная технология с твердым рабочим телом. Система может использовать целый ряд электропроводящих топлив, что обеспечивает беспрецедентный контроль над двигательной активностью [21].
Американский стартап Elwing, основанный в 2002 году, занимающийся разработкой спутниковых двигательных установок, а именно безэлектродных плазменных двигателей. Технология безэлектродного ионизационно-намагниченного пондеромоторного ускорителя (E-IMPAcT), разработанная Elwing, представляет собой радикально новый подход к созданию спутниковых двигательных установок. E-IMPAcT работает за счет использования микроволнового излучения для ускорения топлива [22, 23]. В данный момент компания не поддерживает свои патенты (см. рисунок 9).
China Academy of Space Technology (CAST) - ведущая компания в космической отрасли Китая. CAST успешно разработала свою собственную электрореактивную двигательную установку и завершила проверку технологии к 2016 году. Электрореактивные двигательные установки широко применялись на спутниковых платформах Китая, таких как DFH-4S, DFH-4E, DFH-4SP (полностью электрическая двигательная установка) и DFH-5. Азиатско-Тихоокеанский спутник связи Asia-Pacifc-6E, или APStar-6E, первый китайский спутник связи с полностью электрической двигательной установкой, успешно прошел проверку технологии на орбите и проверку технологии наземной станции в Гонконге в 2024 году [24-26].
Safran S.A. - французская многонациональная аэрокосмическая и оборонная корпорация, которая проектирует, разрабатывает и производит авиационные двигатели, двигатели для вертолетов, двигательные установки космических аппаратов, а также военное оборудование. Компания Safran имеет 50-процентную долю в совместном предприятии Ariane Group. Компания Snecma (входит в корпорацию Safran S.A.), совместно с АО «ОКБ «Факел», разработала ионный двигатель PPS-1350, который был представлен на авиасалоне Paris Air Show 2007. Инвестиционная активность компании Safran (см. рисунок 9) позволила в 2023 году получить одобрение EASA на сертификацию своей линейки двигателей ENGINeUS 100 [27].
Harbin University of Science and Technology - Харбинский университет науки и технологий - крупнейший инженерный университет Китая. В перечне основных дисциплин ВУЗа - теория и разработка аэрокосмических двигателей.
В 10 ведущих организаций данного рейтинга не попала, но представляет интерес израильская компания Rafael Advanced Defense Systems, являющаяся единственным в Израиле разработчиком электрических двигательных установок для космических аппаратов. В рамках совместного предприятия Израильского космического агентства и Французского космического агентства разработан спутник “Venµs”, который оснащен первой в своем роде электрической двигательной установкой, разработанной Rafael Advanced Defense Systems [16].
На рисунке 10 показаны наиболее часто используемые классы для патентных документов в данном исследовании. При группировке по семействам учитываются все классы, принадлежащие всем членам семейства, и подсчитывается количество уникальных семейств для данного класса.
Рисунок 10 - Топ – 10 классов по патентной классификации CPC. Источник: PatSeer
Наиболее актуальными технологическими направлениями являются:
На рисунке 11 показаны наиболее цитируемые патентные документы.
Рисунок 11 – Топ – 10 наиболее цитируемых патентных документов. Источник: PatSeer
Рисунок 12 - Распределение патентов и заявок по темам и подтемам. Источник: PatSeer
Наибольший интерес при патентовании вызывают темы: плазменные ЭРД (основная тема, а также в подтемах) электростатические двигатели; электромагнитные двигатели.
На рисунке 13 представлены наиболее информативные патентные документы с максимальным количеством ссылок на непатентную литературу при описании.
Рисунок 13 - На графике показаны 10 патентных документов, которые содержат максимальное количество ссылок на непатентную литературу. Источник: PatSeer
По данным поисковой платформы ФИПС по теме «электрореактивный двигатель» найдено 198 патентных документов.
Линия тренда на рисунке 14 указывает на постепенное сокращение патентования по заданной теме.
Рисунок 14 Распределения количества патентных заявлений и публикаций по годам. Источник: ФИПС
По данным ФИПС патентная активность в РФ по рассматриваемой теме была максимальной в 2003 году.
5 организаций, у которых в БД представлено наибольшее количество патентных документов за период с 1994 по 2024, представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Топ-5 организаций в БД ФИПС по теме с 1994 по 2024 год
На основании выборки патентных публикаций наибольшее количество публикаций с 1994 года имеет АО «ОКБ «Факел». Организация имеет 60-летний опыт разработки различных электрических двигательных систем и обладает более чем 40-летним лётным опытом применения электрических двигательных подсистем, базирующихся на стационарных плазменных двигателях, которые успешно применялись при разработке КА. [28] Наиболее активно организация патентовала свои разработки в 1994-1995 годах.
Также большое количество публикаций имеет ПАО «РКК» Энергия « имени С.П. Королева». В корпорации разрабатываются новые автоматические космические аппараты с объединенной двигательной установкой с использованием стационарных плазменных двигателей и газовых двигателей [35].
На рисунке 15 показаны наиболее цитируемые патентные документы (по данным PatSeer).
Рисунок 15 - 10 наиболее цитируемых патентных документов. Источник: PatSeer
Анализ непатентной активности в мире проводился по данным ScienceDirect (принадлежит издательству Elsevier).
Количество выявленных публикаций по запросу «Электрореактивные двигатели» составило 4286. На рисунке 16 представлено распределение публикаций по годам, график иллюстрирует увеличение публикаций с 2017 года.
Рисунок 16 - Количество публикаций по запросу «Электрореактивный двигатель» по данным ScienceDirect
По данным ScienceDirect наибольшее количество отобранных статей опубликовано в журналах:
1. Acta Astronautica (578)
2. International Journal of Hydrogen Energy (153)
3. International Journal of Heat and Mass Transfer (150)
4. Journal of the Franklin Institute (135)
5. Combustion and Flame (107)
6. Fuel and Energy Abstracts (101)
7. Advances in Space Research (89)
8. Progress in Aerospace Sciences (72)
9. Progress in Energy and Combustion Science (63)
10. Applied Thermal Engineering (61)
Наибольшее количество статей опубликовано в журнале «Acta Astronautica», импакт-фактор которого равен коэффициенту 3,7.
При проведении анализа непатентной активности в мире целесообразно рассмотреть информационную платформу Веб-сайт TechPort, которая служит интегрированным источником технологических данных, используя таксономию (Технологическая таксономия NASA 2024 года представляет собой структуру для определения направлений развития технологий, необходимых для обеспечения будущих космических полетов и поддержки коммерческих авиаперевозок. Редакция 2024 года состоит из 17 различных таксономий, основанных на технических дисциплинах (TX), которые обеспечивают разбивку по каждой области технологий. В таксономии используется трехуровневая иерархия для группировки и упорядочения типов технологий. [34]) для организации многочисленных и разнообразных технологических проектов, поддерживаемых NASA.
Технологическое направление «Двигательные установки» в этой системе имеют уровень ТХ01 (рисунок 17), «Электрические двигательные установки» – подуровень ТХ01.2 (количество разработок (на различных стадиях) представлено на рисунке 2). В разработке находится всего 78 проектов по направлению ТХ01, из которых большая часть (31%) – это «Электрические двигательные установки», необходимо добавить, что по направлению TX01.3 «Двигатели воздушной тяги», рассматривается подуровень TX01.3.8 «Электрическая силовая установка», а также TX01.3.9 «Гибридные электрические системы».
Рисунок 17 - Количественный состав направления «Двигательные установки»
На рисунке 18 представлены диаграммы по количеству технологических разработок по направлению ТХ01 «Двигательные установки», подуровень ТХ01.2. «Электрические двигательные установки».
Рисунок 18 - Справа диаграмма первого уровня ТХ01, слева - подуровня ТХ01.2
На рисунке 19 представлены графики количества и готовности технологии ТХ01.2. «Электрические двигательные установки» по трем основным направлениям: электростатический (TX01.2.2), электромагнитный (TX01.2.3) и электротермический двигатели (TX01.2.4).
Рисунок 19 - Графики третьего уровня ТХ01.2. «Электрические двигательные установки»
Таким образом, на портале TechPort наибольшее количество разработок представлено по электростатическим двигателям [34].
Специалисты в сфере ЭРД в научных статьях предлагают различные решения. Так, например, описанная в статье [30] концепция электрического водородного ракетного двигателя основана на утверждении, что единственным перспективным альтернативным рабочим телом для ЭРД является водород.
Другая статья [29] приводит подробные данные ЭРД КА: Электротермическая двигательная установка Comet на водной основе Bradford (ранее Deep Space Industries) была использована несколькими заказчиками, работающими на низкой околоземной орбите, включая HawkEye 360, Capella Space и BlackSky Global. Двигательная установка для системы CubeSats была спроектирована и изготовлена компаниями CU Aerospace LLC и VACCO Industries по контракту с ВВС США. В 2019 году компания CU Aerospace была отмечена NASA за разработку миссии с двумя двигателями (DUPLEX) 6U CubeSat. На борту DUPLEX установлены две микродвигательные установки. AuroraSat-1 - это технологический спутник, который демонстрирует несколько двигательных установок от Aurora Propulsion Technologies, был запущен компанией Rocket Lab в мае 2022 года, оснащен самой маленькой версией модуля Aurora Resistojet. Наноспутник OPTIMAL-1 типа 3U компании ArkEdge Space Inc., запущенный с МКС в начале 2023 года продемонстрировал работу нанодвигателя. Компания ArkEdge Space Inc. SPHERE-1 EYE, кубический спутник размером 6U, разработанный Sony Group Corporation, оснащен гидродвигателем (запущен в 2023 году).
Также предлагается [9] вариант построения энергодвигательной установки с ЭРДУ, использующий тепловыделение радиоактивных отходов.
Системы с воздушно-реактивными электрическими двигателями способны произвести революцию в космической отрасли, позволяя КА работать на очень низких околоземных орбитах (менее 250 км) в течение длительного периода времени, такой подход позволил бы справиться с растущим количеством космического мусора. В Европе для решения этих задач созданы консорциумы DISCOVERER и AETHER. Системные исследования воздушно-реактивного электрического двигателя восходят к началу современной космической эры, в 1990-х годах интерес к космическим аппаратам, работающим на воздушном топливе, возобновился. Предполагается, что в ближайшем будущем может быть осуществлен прорыв, связанный со сжатием воздуха или новой конструкцией двигателя малой тяги, совместимой с работой при очень низкой плотности. Предложен заправляемый космический буксир, оснащенный воздушно-реактивным электрическим двигателем, в котором можно хранить дополнительное топливо, собранное из атмосферы, для последующего использования. Такой спутник сможет выполнить полет, а затем спуститься обратно на очень низкую околоземную орбиту для дозаправки [10].
Разработчики двигателя Omnivore™ [33], созданного для спутниковой системы Worker Bee, продемонстрировали новый подход, отличный от существующих систем ракетного топлива, двигатель работает с несколькими типами топлива, включая воду, независимо или в комбинации, а также от солнечной энергии без дорогостоящих солнечных панелей или электроники.
В 2023 году сообщалось, что ISRO успешно протестировала гибридный двигатель, который, возможно, приведет к разработке новой двигательной установки для будущих ракет-носителей. Подобные решения, вероятно, будут стимулировать развитие мирового рынка космических двигательных установок. [33]
Анализ непатентной активности в России проводился по данным научной электронной библиотеки eLibrary. Количество публикаций по запросу «Электродвигательные двигатели» составило 363.
Распределение публикаций по годам иллюстрирует (рисунок 20) увеличение количества публикаций с 2001 года. Наибольшее количество научно-технических источников было опубликовано в 2017 и 2020 годах.
Рисунок 20 - Количество публикаций по запросу «Электрореактивный двигатель» по данным eLibrary.ru
Общий Индекс Хирша публикаций равен 12, что свидетельствует о достаточно известной научной деятельности авторов. Импакт-фактор журналов, в которых были опубликованы статьи по рассматриваемой тематике, равен коэффициенту 0,389, что говорит о невысокой цитируемости изданий.
Подборка по заданной теме представлена 67 организациями. Список организаций, опубликовавших наибольшее количество статей, размещенных в eLibrary представлено на рисунке 21.
Рисунок 21 - Топ 10 организаций, опубликовавших наибольшее количество статей. Источник: eLibrary.ru
Из отраслевых организаций в рейтинг вошли АО «РЕШЕТНЕВ» и АО «ОКБ «Факел».
Среди организаций, опубликовавших наиболее цитируемые источники, лидируют ВУЗы. Список организаций представлен на рисунке 22.
Рисунок 22 - Распределение по организациям цитирующих публикаций. Источник: eLibrary.ru
На рисунке 23 представлены издания, в которых опубликовано наибольшее количество статей.
Рисунок 23 - Перечень наиболее цитируемых статей за период с 1970 по 2024 годы. Источник: eLibrary.ru
Таким образом, наблюдается рост публикационной активности в РФ по рассматриваемой тематике, наибольшую активность проявляют ВУЗы, а также такие отраслевые организации как: АО «РЕШЕТНЕВ», ПАО РКК «Энергия», ОКБ «Факел».
Рисунок 24 - Распределение по журналам публикаций по тематической подборке статей. Топ - 10. Источник: eLibrary.ru
1.1. Основными движущими силами рынка ЭРД являются увеличение числа запусков спутников, растущее использование спутниковых систем навигации и зондирования.
1.2. Продолжающаяся тенденция к созданию микро- и наноспутников увеличивает потребность в двигателях.
1.3. В целом во всем мире наблюдался заметный рост числа заявок на патенты с 2011 по 2024 годы, когда патентная активность в области космических двигательных установок значительно возросла – в среднем на 15% в год.
1.4. Ключевые тенденции, определяющие рост рынка ЭРД, включают увеличение инвестиций в космической мировой индустрии.
1.5. Международная патентная активность в основном сосредоточена среди игроков, которые традиционно доминировали в космическом секторе. Это касается заявителей из США, КНР, России, Европы (в первую очередь Франции и Германии), Японии. Активно в развитие ЭРД включились Австралия, Израиль, Индия. США лидируют по количеству патентов, поданных на международном уровне. Китай подает больше национальных патентных заявок, чем международных.
1.6. Активность европейских заявителей по подаче международных заявок высока, но наблюдается тенденция к снижению. В Европе наблюдается замедление развития технологий двигательной системы, что может соответствовать стагнации в сфере технологий. Большинство заявок на патенты, поданных европейскими странами, поступают из Франции и Германии.
1.7. Публикационная активность по теме очень высока во всем мире.
[1] Choueiri E. Y., A Critical History of Electric Propulsion: The First 50 Years (1906-1956)// Journal of Propulsion and Power, vol. 20, pp. 193– 203, 2004.
[2] Циолковский К.Э. Исследование мировых пространств реактивными приборами. Часть I-я// Научное обозрение. Ежемесячный научно-философский и литературный журнал. Под ред. М. Филиппова. №5, май. Спб., Типография Э.Л. Пороховщиковой, 1903. стр. 45-75.
[3] Синявский В. В., «Обзор разработок и исследований в РКК «Энергия» магнитоплазмодинамических электроракетных двигателей большой мощности», Космическая техника и технологии. № 4(31)/2020. стр. 112 – 133.
[4] Козубский K.H., История космических стационарных плазменных двигателей и их применение в России, США и Европе. Новые вызовы для стационарных плазменных двигателей. К 40-летию первых космических испытаний стационарных плазменных двигателей, А.И. Корякин, В.М. Мурашко, Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск № 60. URL: www.mai.ru/science/trudy/ (дата обращения 01.10.2024).
[5] Smallsats by the Numbers 2024, Bryce Tech, March 2024
[6] Аржанников А. В., Беклемишев А. Д. Электрореактивный двигатель высокой тяги с гофрированным винтовым магнитным полем// Вестн. Новосиб. гос. ун-та. Серия: Физика. 2016. Т. 11, № 1. С. 107–118.
[7] NASA/TP—2024–10001462/ State-of-the-Art, Small Spacecraft Technology, Small Spacecraft Systems Virtual Institute// Ames Research Center, Moffett Field, California, February 2024
[8] Гусев Ю. Г., Пильников А.В. Роль и место электроракетных двигателей в Российской космической программе, Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск № 60. URL: www.mai.ru/science/trudy/. (дата обращения 01.10.2024).
[9] Дмитриев С.Н., Алиев И.Н., Онуфриев А.В. Об особенностях использования электроракетных двигательных установок для транспортировки радионуклидов в дальний космос// Известия высших учебных заведений, 2011, стр. 35 – 40.
[10] Tommaso Andreussi, Eugenio Ferrato, Vittorio Giannetti. A review of air?breathing electric propulsion: from mission studies to technology verification// Journal of Electric Propulsion, 2022. URL: https://doi.org/10.1007/s44205- 022-00024-9. (дата обращения 01.10.2024)
[11] Matthew S. Basic Analysis of an Air Breathing Electric Propulsion Concept. IEPC-2022-468// Presented at the 37th International Electric Propulsion Conference Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA, June 19-23, 2022
[12] Martinez-Sanchez M., Pollard J. E., Spacecraft Electric Propulsion—An Overview// Journal of propulsion and power, Vol. 14, №. 5, September –October 1998
[13] Сервис поиска в информационной системе «Поисковая платформа» Федеральная служба по интеллектуальной собственности (Роспатент) URL: https://searchplatform.rospatent.gov.ru. (дата обращения 08.10.2024)
[14] Genovese A., Maraqten N. Advanced Electric Propulsion Concepts for Fast Missions to the Outer Solar System and Beyond// Universitat Stuttgart. Conference: 73rd International Astronautical Congress. 2022
[15] Goebel Dan M., Katz I. Fundamentals of Electric Propulsion: Ion and Hall Thrusters// Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology. 2008.
[16] URL: https://www.armadainternational.com/2018/02/rafaels-unique-satellite-propulsion-system-has-beendecla... (дата обращения 08.10.2024)
[17] Сайт компании Airbus SE. URL: https://www.airbus.com/ (дата обращения 07.10.2024).
[18] Сайт компании Thales S.A. URL: https://www.thalesgroup.com/ (дата обращения 09.10.2024)
[19] Сайт компании Boeing. URL: https://www.boeing.com/ (дата обращения 01.10.2024)
[20] Сайт компании Lockheed Martin Corp. URL: https://www.lockheedmartin.com/ (дата обращения 09.10.2024)
[21] Сайт компании Neumann Space Pl. URL: https://neumannspace.com/ (дата обращения 09.10.2024)
[22] Elwing Obviously Makes An Impact In Europe With E-IMPAcT, Satnews Publishers: Daily Satellite News Available: URL: http://www.satnews.com/story.php?number=1734736412. (дата обращения 09.10.2024)
[23] Electric Propulsion Thomas Riley1 University of Colorado, Boulder, CO, 80309 March 1, 2016 URL: https://www.colorado.edu/faculty/kantha/sites/default/files/attached-files/159915-172568_-_thomas_ri... (дата обращения 09.10.2024)
[24] Сайт компании CAST. URL: https://www.cast.cn/english (дата обращения 19.09.2024)
[25] Deng Xiaoci, China’s first all-electric propulsion communication satellite passes in-orbit tests, becomes fully operational//July 16, 2024/ URL: http://en.people.cn/n3/2024/0716/c90000-20194020.html (дата обращения 09.10.2024)
[26] Min Wang China, Zhicheng Zhou. ELECTRICAL PROPULSION APPLICATION IN CHINA, China Academy of Space Technology (CAST), 67-th International Astronautical Congress, 2016 (дата обращения 09.10.2024)
[27] Сайт компании Safran S.A. URL: https://www.safran-group.com/ (дата обращения 02.10.2024)
[28] Сайт АО «ОКБ «Факел». URL: https://fakel-russia.com (дата обращения 09.10.2024)
[29] Paissoni C. A., Viola N. The selection of an electric propulsion subsystem architecture for high-power space missions, 2019; URL: https://iris.polito.it/handle/11583/2837935. (дата обращения 01.10.2024)
[30] Жук В. Е., Жук С. Б., Применение водорода в электроракетных двигателях. Инновационные технологии нового тысячелетия. Сборник статей Международной научно - практической конференции, в 3 ч. ч.2 / - Уфа: НИЦ АЭТЕРНА, 2016. стр. 33-36.
[31] PatSeer URL: https://patseer.com/
[32] Федеральная служба по интеллектуальной собственности (Роспатент) информационная система «Поисковая платформа». URL: https://searchplatform.rospatent.gov.ru/trademarks
[33] Global Space Propulsion Systems Market Report and Forecast 2024-2032. URL: https://www.expertmarketresearch.com/reports/space-propulsion-systems-market
[34] Сайт NASA. URL: https://www.nasa.gov/ (дата обращения 02.10.2024)
[35] Сайт АО «РКК» Энергия « имени С.П. Королева». URL: https://www.energia.ru/ (дата обращения 09.10.2024)
До новых встреч, ваш #ДайджестПИ
Оставить отзыв о дайджесте
