ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СТРУЮ, ИСХОДЯЩУЮ ИЗ СТАЦИОНАРНОГО ПЛАЗМЕННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Целью статьи является изучение влияния магнитного поля на выходящую из стационарного плазменного двигателя (СПД) струю. Процедура и методы исследования. Рассматривая бесстолкновительное движение ионов, можно выписать выражение для функции распределения ионов, выходящих из кольцевого отверстия. Далее строится схема вычисления плотности ионов как соответствующего интеграла от функции распределения. Результаты проведённого исследования. Получены картины распределения плотности ионов в трёхмерном пространстве, которые показали возможность управления вектором тяги с помощью магнитного поля. Теоретическая\\практическая значимость заключается в дальнейшем развитии направления, которое использует методы кинетической теории в плазме. Выводы этой работы имеют практическое значение для специалистов, занимающихся созданием новых типов электрореактивных двигателей (ЭРД).

функция распределения ионов, кинетическое уравнение бесстолкновительного движения ионов, магнитное поле, стационарные плазменные двигатели, плотность ионов, численная схема, граничные условия, характеристики кинетического уравнения

1. Three-dimensional simulation of atom and ion dynamics in a stationary plasma thruster / Lazourenko A., Kim V., Bishaev A., Auweter-Kurtz M. // Journal of Applied Physics. 2005. Vol. 98. Iss. 4. 043303. P. 521-532.

2. Экспериментальное исследование отклонения вектора тяги плазменного ускорителя / Бугрова А. И., Бугров Г. Э., Бишаев А. М., Десятсков А. В., Козинцева М. В., Липатов А. С., Харчевников В. К., Смирнов П. Г. // Письма в Журнал технической физики. 2014. Т. 40. Вып. 4. С. 42-48.

3. Абгарян M. В., Бишаев A. M. Модернизация метода расщепления для решения системы кинетических уравнений, описывающих поведение струи разреженной плазмы // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2018. Т. 58. № 7. С. 1132-1146.

4. Бондарь Е. А., Швейгерт В. А., Иванов М. С. Численное моделирование струи стационарного плазменного двигателя // Кинетическая теория и динамика разреженных газов: Материалы Всероссийского семинара (Новосибирск, 2-7 декабря 2002 г.). Новосибирск: НГАСУ, 2002. С. 123-126.

5. Cheremisin F. G., Solving the Boltzmann equation in the case of passing to the hydrodynamic flow regime // Doklady Physics. 2000. Vol. 45. Iss. 8. P. 401-404.

6. Larina I. N., Rykov V.A. Numerical solution of the Boltzmann equation by a symmetric splitting method // Computational Mathematics and Mathematical Physics. 2003. Vol. 43. Iss. 4. P. 575-586.

7. Comparison of the Shakhov kinetic equation and DSMC method as applied to space vehicle aerothermodynamics / Titarev V. A., Frolova A. A., Rykov V. A., Vashchenkov P. V., Bondar Ye. A. // Journal of Computational and Applied Mathematics. 2020. Vol. 364. P. 112354.

8. Jambunathan R., Levin D. A. Kinetic Modeling of Plasma Plume using Multi-GPU Forest of Octree Approach // Proceedings of 35th International Electric Propulsion Conference. 2017. P. 1-17.

9. One-dimensional Direct Vlasov Simulations of Non-stationary Plasma Expansion in Magnetic Nozzle / Sanchez-Arriaga G., Zhouy J., Ahedoz-Sanchezx E., Ramos J. J. // 35th International Electric Propulsion Conference. 2017. P. 106.