1
УДК 621.455.4
Влияние азимутального отклонения ионов двигателя
с анодным слоем на баллистику летательного аппарата
© Е.В. Воробьев, Д.В. Духопельников,
С.Г. Ивахненко, М.К. Марахтанов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрена проблема возникновения момента вращения относительно оси дви-
гателя с анодным слоем. Показано, что момент вращения возникает в результате
азимутального отклонения ионов в ускорительном канале при движении ионов в
радиальном магнитном поле. Изучено влияние азимутального отклонения ионов в
двигателе с анодным слоем на угловое ускорение космического аппарата. Получе-
ны зависимости, связывающие угловое ускорение аппарата с азимутальным от-
клонением ионов для различных рабочих режимов двигателя, массогабаритных
характеристик летательных аппаратов и различных рабочих веществ. Приведены
способы устранения влияния азимутального отклонения на вращение космического
аппарата.
Ключевые слова:
азимутальное отклонение ионов, тяга, двигатель с анодным сло-
ем, момент вращения.
В последние годы стали более активно проводиться работы в об-
ласти создания автоматических космических аппаратов для выполне-
ния исследований различных типов [1, 2, 3], в том числе:
фундаментальные исследования гравитационного и магнитно-
го полей Земли;
моделирование физических процессов в условиях невесомо-
сти;
изучение дальнего космоса с помощью орбитальных телеско-
пов различного частотного диапазона;
изучение процессов в пылевой плазме;
получение новых лекарственных препаратов;
проведение биологических экспериментов;
получение сверхчистых материалов.
В космосе такие исследования проводятся в особых условиях не-
весомости, которые невозможно создать и в течение длительного
времени поддерживать в наземных условиях. Поэтому к космическим
аппаратам, предназначенным для этих целей, предъявляют особые
требования — приборы и аппаратура должны находиться в состоянии
свободного падения [1]. Это означает, что двигательная установка
должна компенсировать любые источники «торможения» аппарата
(сопротивление окружающей атмосферы, потоков частиц и др.). Та-
кие аппараты имеют особую конструкцию, которая сводит к мини-
муму их габариты (расположение солнечных батарей, антенн и пр.).
С другой стороны, холловские двигатели, широко применяемые в
настоящее время для коррекции орбиты космических аппаратов [4, 5],
