ИСТИНА

В настоящей работе рассматриваются основные закономерности, обнаруженные в ходе исследования геликонного разряда с целью разработки прототипа двигателя на его основе. Геликонный двигатель разрабатывается с целью применения в дальних космических полетах и для поддержания геостационарной орбиты спутников систем связи. Выбор данного двигателя продиктован предполагаемой экономичностью и длительным сроком службы. Подобные характеристики будут являться результатом отсутствия непосредственного контакта плазмы с индуктором или другими жизненно важными элементами двигателя. В то же время простая конструкция, низкий расход топлива и возможность использования в качестве рабочего тела различных видов газов делают подобный выбор крайне привлекательным для выше обозначенных космических полетов. В качестве этапов реализации подобного рода двигателя можно выделить следующие: создание плотной плазмы и получение максимально ускоренного ионного пучка. С этой целью были изучены зависимости энерговклада от внешних условий (таких, как расход газа, конфигурации внешнего магнитного поля и типа индуктора), а также энергии ионов от конфигурации разряда и внешних магнитных полей, перепада давления и вкладываемой мощности. В качестве меры оценки эффективности поглощения ВЧ мощности плазмой использовался параметр, позволяющий объективно определить это, а именно эквивалентное сопротивление плазмы. С помощью этого параметра можно также объективно сравнивать между собой источники плазмы, использующие в качестве рабочего процесса различные модификации ВЧ разряда. В качестве дополнительного исследования были изучены зависимости спектральных характеристик разряда в зависимости от мощности генератора. Для ускорения ионного пучка использовалось физическое явление, получившее название «двойного слоя». Это пространственный потенциал, образующийся на срезе двигателя, при помещении последнего в расходящееся магнитное поле. В ходе экспериментов были изучены различные конфигурации полей с целью нахождения оптимальных параметров, позволяющих наиболее эффективно производить ускорение ионного пучка.