Холловский двигатель
Холловский двигатель — один из видов электрического ракетного двигателя (иногда используется термин плазменный двигатель). Более эффективен по сравнению с исторически первым ионным двигателем, но уступает магнитоплазмодинамическому (МПД) двигателю. Таким образом, холловский двигатель занимает среднее положение среди семейства плазменных двигателей.
История и описание[править]
Принцип действия холловского двигателя был открыт в 1879 году Эдвином Холлом (Edwin H. Hall). Холл выяснил, что в расположенных в едином проводнике перпендикулярно друг другу электрическом и магнитном полях начинает действовать особый вид тока, названный впоследствии в его честь холловским (это явление получило название эффект Холла). В холловском двигателе есть внутренний положительный анод и внешний отрицательный катод. Между ними образуется электрическое поле, в которое поступает газ ксенон. Электрическое поле выбивает из нейтральных атомов газа отрицательные частицы (электроны), превращая тем самым их в положительные ионы. Эти частицы (отрицательные электроны и положительные ионы в виде плазмы) подхватывает холловский ток и направляет его в перпендикулярное магнитное поле, которое расположено по оси двигателя. Здесь холловский ток разгоняет частицы по оси магнитного поля и выбрасывает их из сопла.
И если в ионном двигателе ускоряются только положительные ионы, то в холловском двигателе задействовано всё рабочее тело (как положительные ионы, так и отрицательные электроны). Поэтому у холловского двигателя в отличие от ионного нет ограничений по объемному заряду, и он дает более высокую плотность тяги и — соответственно — большее ускорение. В СССР разработка холловских двигателей велась с начала 1960-х годов, а на Западе — с начала 1990-х.
В 1962 году создана первая теоретическая модель и описание холловского двигателя.
В 1972 году состоялось первое испытание холловского двигателя на практике на советском спутнике «Метеор».
Тактико-технические характеристики холловского двигателя:
- Состояние: применяется на практике
- Потребляемая мощность: 1,35 .10 кВт
- Скорость истечения: 10. .50 км/с
- Тяга: 40…600 мН
- КПД: 45…60 %
- Применение: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли; главный тяговый двигатель автоматической космической станции среднего размера
В настоящее время на орбитальных аппаратах функционирует больше 200 холловских двигателей. Холловский двигатель использовало Европейское космическое агентство для полета к Луне зонда SMART 1.
В ноябре 2014 года в связи с появлением космического объекта 2014-28Е (так называемого российского «убийцы спутников»), высказывались предположения, что он может быть оснащён плазменным двигателем холловского типа.[1]
Источники[править]
Литература[править]
- «В мире науки» № 5 2009 стр. 34-42. Эдгар Чуэйри. Новый рассвет электрических ракет оригинал Choueiri, Edgar Y. (2009) New dawn of electric rocket Scientific American
