Двигун на ефекті Холла

Двигун на ефекті Холла — різновид електростатичного ракетного двигуна, в якому використовується ефект Холла (забезпечує замкнутий дрейф електронів). За однакових розмірів з іншим типом електростатичного ракетного двигуна — іонним, холлівський двигун має більшу тягу. Двигуни використовуються на космічних апаратах від 1972 року[1]. Інша назва цього двигуна — плазмовий ракетний двигун. Однак часто під плазмовими двигунами мають на увазі всі електричні ракетні двигуни.

Схема двигуна на ефекті Холла з протяжною зоною прискорення

Будова

Холлівський двигун складається з кільцевої камери між анодом і катодом, навколо якої розташовано магніти. З одного боку в камеру подається робоче тіло, з другого боку витікає плазма. Нейтралізація додатного заряду плазми здійснюється електронами, що емітуються з катода.

За принциповою схемою холлівські двигуни поділяються на двигуни з анодним шаром (ДАШ) і з протяжною зоною прискорення (СПД).

Робота

Між анодом і катодом забезпечується різниця потенціалів. У кільцеву камеру подається робоче тіло (наприклад, ксенон). Під дією електростатичного поля іони розганяються в осьовому напрямку. В радіальному напрямку діє сила, яка відповідно до ефекту Холла спричиняє появу струму в азимутальному напрямку (замкнутий дрейф електронів у схрещених електричному і магнітному полях під дією сили Лоренца). Такий рух електронів забезпечує йонізацію робочого тіла, а також знімає обмеження за густиною струму, характерне для звичайного йонного двигуна, і дозволяє досягти відносно високих значень витрати робочого тіла, і, як наслідок, тяги двигуна[2][1].

Застосування

Застосування холлівських двигунів у СРСР почалося в 1972 році[1]. Їх серійне виробництво налагоджено в 1982 році[3]. Найсучаснішим з цих двигунів є SPT-140, який у 2017 році вивів на цільову орбіту супутник Eutelsat 172B[4].

У 2017 році на орбіту запущено супутник VENµS зі встановленим на ньому холлівським двигуном нового покоління виробництва ізраїльської компанії «Рафаель»[5].

Супутники Starlink оснащені двигунами, що працюють на ефекті Холла, з використанням криптону[6].

Див. також
  • Стаціонарний плазмовий двигун

Примітки
  1. Ходоненко, В. П., Хромов А. В. Корректирующие двигательные установки для малого космического аппарата // Вопросы электромеханики. — 2009. — Т. 109 (13 лютого).
  2. Гришин, Лесков та 1989, 138—144.
  3. Мнение специалиста. Русский переплет. 26.07.2002. Процитовано 10 січня 2015. «думка Сергія Твердохлєбова, одного з провідних розробників холлівських двигунів у ЦНДІМАШ ... серійні коригувальні установки з холлівськими двигунами систематично використовуються на геостаціонарних КА від 1982 року.
    Оригінальний текст (рос.)
    мнение Сергея Твердохлебова, одного из ведущих разработчиков Холловских двигателей в ЦНИИМАШ ... серийные корректирующие установки с Холловскими двигателями систематически используются на геостационарных КА с 1982 года.
    »
  4. Новости. ОКБ «ФАКЕЛ». НОВЫЙ РЕКОРД ДОВЫВЕДЕНИЯ КА EUTELSAT ДВИГАТЕЛЯМИ SPT-140 (рос.). www.roscosmos.ru. Процитовано 1 листопада 2017.
  5. Осуществлен успешный запуск двух израильских спутников для нужд Израиля, Франции и Италии. NEWSru.co.il. Процитовано 17 жовтня 2017.
  6. High winds scrub SpaceX launch of 60 Starlink internet relay satellites. www.cbsnews.com (англ.). Процитовано 24 травня 2019.

Література
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.