Введение
Глава 1. Анализ современного состояния исследований и разработки высокочастотных ионных двигателей 12
1.1 Состояние разработки и перспективы применения современных высокочастотных ионных двигателей 12
1.2 Принцип работы высокочастотного ионного двигателя 19
1.3 Ионизационные процессы в разрядной камере высокочастотного ионного двигателя 25
1.4 Особенности и методы экспериментальных и теоретических исследований плазмы в высокочастотном ионном двигателе 31
1.5 Постановка задачи исследования 39
Выводы к главе 1 42
Глава 2. Экспериментальное исследование локальных параметров плазменного образования в разрядной камере высокочастотного ионного двигателя 43
2.1 Разработка лабораторной модели высокочастотного ионного двигателя малой мощности 43
2.2 Описание экспериментальной установки и её основных систем
2.2.1 Вакуумная камера 47
2.2.2 Система подачи рабочего тела 49
2.2.3 Система электропитания лабораторной модели двигателя
2.3 Исследование интегральных характеристик лабораторной модели двигателя 51
2.4 Разработка зондового метода диагностики локальных параметров плазменного образования в разрядной камере лабораторной модели высокочастотного ионного двигателя малой мощности 57
2.4.1 Теоретические основы зондовых методов 57
2.4.1.1 Основные допущения методов зондовой диагностики плазмы 59
2.4.1.2 Вольт-амперная характеристика зонда 60
2.4.1.3 Основные соотношения для анализа зондовой характеристики 62
2.4.1.4 Особенности применения зондов в индукционном разряде 67
2.4.1.5 Многоэлектродные электростатические зонды 70
2.4.2 Расчет геометрии тройного электростатического зонда
2.4.3 Методика проведения зондовых измерений, с применением тройного электростатического зонда 80
2.4.3.1 Программа сбора данных и управления экспериментом 83
2.4.3.2 Порядок проведения зондовых измерений 84
2.4.3.3 Обработка данных эксперимента 86
2.4.3.4 Достоверность полученных экспериментальных данных 90
2.5 Обсуждение результатов измерений локальных параметров 91
2.5.1 Двумерные распределения температуры и концентрации электронов по осевому сечению разрядной камеры ВЧИД ММ 92
2.5.2 Сравнение распределения локальных параметров плазмы 98
Выводы к главе 2 105
Глава 3. Подтверждение экспериментальных данных и создание инженерной модели для расчёта локальных параметров высокочастотного ионного двигателя 106
3.1 Сравнение экспериментальных данных с данными других исследователей 106
3.2 Инженерная модель процесса плазмообразования в разрядной камере высокочастотного ионного двигателя малой мощности 108
3.2.1 Основные допущения численной модели 111
3.2.2 Методика проведения расчёта 114
3.3.1 Верификация результатов численного моделирования 121
Выводы к главе 3 123
Заключение 125
Cписок сокращений и условных обозначений 127
Список литературы 129
