Курилович Дмитрий Александрович

Рассмотрена возможность использования холловского электроракетного двигателя, работающего на забортном воздухе, для удержания  космического аппарата на низкой опорной орбите. Получена зависимость тяги двигателя и воздушного сопротивления аппарата от высоты орбиты. Показано, что существует критическое значение ускоряющего напряжения, обеспечивающего равенство силы тяги и силы воздушного сопротивления. Получена зависимость критического напряжения от скорости движения аппарата, тягового КПД двигателя и соотношения между площадью воздухозаборника и площадью аппарата. Предложены основные способы повышения тягового КПД для холловского двигателя, работающего на забортном воздухе.

Вакуумно-дуговой процесс испарения начинается с зажигания вакуумной дуги, которая формирует на поверхности катода одну или несколько точечных эмиссионных зон (катодные пятна), в которых концентрируется мощность разряда. Высокая температура в области катодного пятна вызывает испарение и ионизацию материала катода, образование потоков плазмы, распространяющихся в окружающее пространство. За время существования, катодное пятно оставляет на поверхности микрократер, затем гаснет и инициируется в новой области. Этот процесс визуально воспринимается как перемещение дуги по катоду. При этом образуются ветвления, одни из которых в дальнейшем гаснут, а другие продолжают свое движение.  Скорость хаотического движения катодного пятна зависит от режима работы устройства и материала катода. В литературе [8–10] выдвигается предположение, что возникающие при этом колебания тока разряда связаны со временем жизни дуги. Задачей авторов являлось рассмотрение возможности взаимосвязи колебаний тока разряда и особенностей движения катодной привязки вакуумной дуги.