Тітов М. Ю. Поліпшення інтегральних характеристик стаціонарного плазмового двигуна шляхом максимізації поздовжнього градієнта радіальної складової індукції магнітного поля

Об'єкт – фізичні процеси формування меж зони іонізації та прискорення в прискорювальному каналі стаціонарного плазмового двигуна; мета – поліпшення інтегральних характеристик стаціонарного плазмового двигуна шляхом оптимізації магнітної системи двигуна за критерієм максимального поздовжнього градієнта радіальної складової індукції магнітного поля; методи – скінчених елементів, побудови багатофакторної регресійної моделі, оптимізації, статистичної обробки даних, зондової діагностики плазми, вимірювань електричних параметрів роботи двигуна та його тяги; результати - визначено вплив геометричних параметрів магнітної системи стаціонарного плазмового двигуна на параметри магнітного поля й виявлено найбільш значущі геометричні параметри, завдяки чому спрощується процес розроблення нової або оптимізації існуючої магнітної системи та зменшується його тривалість, розроблено поліноміальну модель, що зв'язує значущі геометричні параметри магнітної системи з параметра и магнітного поля в прискорювальному каналі, використання якої скорочує час на дослідження впливу значущих геометричних параметрів магнітної системи на параметри магнітного поля в прискорювальному каналі стаціонарного плазмового двигуна, розроблено вимірювальний комплекс для двовимірного дослідження параметрів плазми у прискорювальному каналі стаціонарного плазмового двигуна, що має підвищену роздільну здатність вимірювань та вносить менше збурень у роботу двигуна в порівнянні з використовуваними двовимірними засобами, та використання якого дозволяє підвищити чутливість вимірювань; новизна - уперше експериментально виявлено зв'язок між максимальною величиною радіальної складової індукції магнітного поля і положенням меж зони іонізації та прискорення в кожному перерізі по ширині прискорювального каналу стаціонарного плазмового двигуна, використання якого шляхом зміни конфігурації магнітного поля дає змогу звузити та змістити зону іонізації та прискорення у напрямку до вихідного перерізу каналу двигуна, що призводить до підвищення монохроматичності струменя та зниження взаємодії струменя зі стінками каналу, уперше обґрунтовано використання в якості критерію оптимальності магнітної системи стаціонарного плазмового двигуна максимальний поздовжній градієнт радіальної складової індукції магнітного поля, використання якого при розробці магнітної системи дозволяє отримати конфігурацію магнітного поля, що підвищує питомий імпульс, тягу та ККД двигуна; ступінь упровадження – впроваджено у навчальний процес Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «ХАІ», впроваджено в роботи «Наукового парка “Радіоелектроніка та інформатика”»; галузь використання – аерокосмічна.