ою:
; (1.18)
.
Середню швидкість іонів на зрізі прискорюючого каналу визначимо за формулою:
; (1.19)
.
1.5 Розрахунок ККД і ресурсу рушія
Тяговий ККД визначимо за формулою:
; (1.20)
.
Розрахуємо ресурс рушія за формулою:
, (1.21)
де - величина струму іонів, що випадають на стінку і повністю віддають їй свою енергію.
(1.22)
(А);
В
коефіцієнт розпилення для матеріалу АБН-2 [3].
(с). br/>
Знайдемо відношення розрахованого ресурсу рушія до заданого. br/>
;
У результаті розрахунку першого етапу отримали геометричні параметри розрядної камери, які забезпечують ресурс прискорювача по запасу на знос.
Геометричні розміри двигуна:
(м);
(м);
(м);
(м).
Товщина вихідних крайок ізолятора (м).
Площа прискорюючого каналу = 0,0018 (м2).
Концентрацію іонів в каналі nе =.
Товщина шару іонізації в каналі lc = 0,0078 (м).
Частка прискорених електронів, що потрапляють на стінки діелектричної камери:
.
Прискорююча різниця потенціалів
(В).
Знайдемо ларморовскім радіус іона (Rli) і електрона (Rle) [1].
; (2.28)
(м).
; (2.29)
(м).
Для величин виконуються нерівності і, які відповідають прийнятим при розрахунку допущенням.
Розрядне напруга (В). p> Розрядна потужність Nр = 231Вт.
Тяговий ККД дорівнює 0,46.
Ток іонів, що випадають на стінку Iіст = 0,13 А.
Ресурс рушія 11,3 106С.
Отриманий ресурс достатній для виконання поставленого завдання.
2. Розрахунок магнітної системи СПД
Вибір основних розмірів повинен здійснюватися з урахуванням їх впливу на вихідні характеристики СПД та на тягові характеристики. Найбільш істотний вплив на тягові характеристики СПД надають параметри магнітної системи. Це пов'язано, з тим, що рівень напруженості і конфігурація силових ліній магнітного поля визначають величину наскрізного електронного струму і рівень втрат прискорених іонів. Управляти конфігурацією силових ліній магнітного поля можна, підбираючи конфігурацію, розміри елементів магнітної системи (магнітопроводів, полюсів, котушок намагнічування) і співвідношення ампер-витків у котушках, якщо їх декілька. Конфігурація силових ліній магнітного поля пов'язана з розподілом напруженості магнітного поля в каналі. Оскільки оптимальним режимам відповідає конфігурація близька до симетричної щодо серединної поверхні каналу, то в першому наближенні досить знати поздовжнє розпод...
