С. В. Иришков, аспирант
Московский физико-технический институт
Исследовательский центр им. М. В. Келдыша
В настоящее время продолжают интенсивно разрабатываться и совершенствоваться так называемые ускорители плазмы с замкнутым холловским током электронов – холловские двигатели. С момента их создания они нашли практическое применение в космической технике в составе двигательных установок для выполнения задач по коррекции параметров орбиты, довывода на нужную орбиту искусственных спутников Земли.
Сейчас существует много разновидностей СПД и ДАС, а также холловских двигателей других комбинированных схем. Все разновидности холловских двигателей работают по одним физическим принципам, однако общей теории процессов и тем более моделей, которые адекватно описывали бы физические процессы в холловских двигателях различных типов до сих пор не построено.
Для каждого из типов холловских двигателей строятся свои физические модели рабочих процессов, в которых теоретические выкладки основываются на характерных особенностях той или иной схемы холловского двигателя.
В рамках данной работы было продолжено теоретическое изучение рабочих процессов в ускоряющем канале холловских двигателей КМ-45 и Х-85М. С помощью специализированного программного обеспечения моделирующего распределение магнитного поля в канале ХД, а также по результатам зондовых измерений ускоряющего канала, проводившихся ранее, была рассмотрена область ускоряющего канала ХД КМ-45. В результате рассмотрения и анализа полученных закономерностей были выделены 4 области ускоряющего канала, характеризующиеся различными процессами, происходящими в них (рис. 1).
Проанализирована проблема моделирования процессов и рассмотрена предложенная ранее одномерная модель слоя в ионизационно-диффузионном приближении для выбранных областей ускоряющего канала (рис. 2). Создан комплекс программ для персонального компьютера, реализующих алгоритм численного решения рассматриваемой модели. Исследована область полученных решений и проверено соответствие результатов моделирования реальным параметрам Холловских двигателей. Получены ряд решений, которые адекватно описывают часть области зоны ускорения.
