автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.10, диссертация на тему:Расчетно-экспериментальное исследование высокоэффективных ускоряющих систем ионных двигателей

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИОННО-ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (ИОС) ИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ГАЗОРАЗРЯДНЫМ ИСТОЧНИКОМ ИОНОВ

1.1. Ионный двигатель и различные типы ИОС

1.2. Формирование и ускорение ионных пучков во внутреннем пространстве ИОС.

1.3. Вторичные процессы во внутреннем пространстве ИОС и в области нейтрализации ионного пучка

1.4. Особенности и методы изучения процесса распыления ускоряющего электрода ИОС

1.5. Постановка задачи.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ И УСКОРЕНИЯ ИОННЫХ ПУЧКОВ В ИОС

2.1. Извлечение ионов из плазмы газового разряда

2.2. Распределение потенциала электростатического поля во внутреннем пространстве ИОС.

2.3. Траектории движения ионов в электростатическом поле.

2.4. Распределение объемного заряда ионного пучка во внутреннем пространстве ИОС.

2.5. Форма и местоположение плазменных менисков

2.6. Поток нейтральных частиц во внутреннем пространстве ИОС.

2.7. Результаты расчетов и выводы

ГЛАВА 3. ПОТОК ВТОРИЧНЫХ ИОНОВ НА УСКОРЯЮЩИЙ ЭЛЕКТРОД И РЕСУРС ИОС

3.1. Поток вторичных ионов на ускоряющий электрод из области нейтрализации ионного пучка.

3.2. Поток вторичных ионов на ускоряющий электрод из внутреннего пространства ИОС.

3.3. Распыление ускоряющего электрода и его влияние на параметры ИОС

3.4. Моделирование физических процессов в геометрически подобных ИОС

3.5. Результаты расчетов и выводы

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИОС

4.1. Экспериментальный стенд и его основные системы.

4.2. Экспериментальное определение потока вторичных ионов на ускоряющий электрод из области нейтрализации ионного пучка.

4.3. Экспериментальное исследование эффективности применения струнно-стержневой ИОС в составе ионных двигателей малой мощности

Анализ современного развития космической техники показывает, что в настоящее время интенсивно разрабатываются малые (с массами 300. 1000 кг) низкоорбитальные (с высотой орбиты 700. 1400 км) спутники нового поколения со сроками активного существования 5. 15 лет и многоспутниковые системы на их основе [20,21]. Наиболее известными многоспутниковыми системами на основе малых низкорбитальных спутников, которые будут реализованы в ближайшее время, являются Iridium - 66 спутников, Globalstar - 48 спутников, Teledesic - 288 спутников [89].

Для компенсации воздействия окружающей среды на малые низкоорбитальные спутники могут быть использованы химические и электроракетные двигатели (ЭРД). Анализ требований, предъявляемых к данным двигателям, показывает, что для обеспечения эффективного существования малых низкоорбитальных спутников наиболее выгодно использовать ЭРД мощностью 50.300 Вт с тягой 2.12мН, удельным импульсом 25000.30000 м/с и ресурсом более 10000 часов.

Эти параметры могут быть реализованы с помощью ионного двигателя, который обладает высокими характеристиками по ресурсу, надежности, энергетическому и полному КПД, а также имеет малое влияние на радиоаппаратуру и принимаемые (передаваемые) радиосигналы. При этом современные образцы ионных двигателей разработаны и эффективно функционируют лишь в областях высокого удельного импульса

2 15

35000.45000 м/с, большой тяги 2Q.200mH и большой потребляемой 5 мощности §00.6000 Вт. Разработка ионных двигателей с меньшими значениями удельного импульса и тяги при сохранении присущих этому типу двигателей достоинств позволило бы применить их на борту малых низкоорбитальных спутников с длительным сроком активного существования, а также для решения других современных космических задач [90].

Достижение требуемых параметров ионного двигателя во многом зависит от ускоряющей или, как ее обычно называют, ионно-оптической системы (ИОС), которая и является предметом исследования данной работы.

В соответствии с требованиями по удельному импульсу 25000.30000 м/с и ресурсу более 10000 часов существенно снижается разность потенциалов между электродами в ИОС, что для получения приемлемой тяги ионного двигателя приводит к необходимости уменьшения абсолютных размеров элементарной ячейки ИОС, а именно диаметра отверстий и межэлектродного зазора.

При этом в традиционных ИОС с электродами, густоперфорированными цилиндрическими отверстиями, (дырчатых ИОС) прозрачность эмиссионного электрода, которая определяется как отношение площади всех его отверстий к общей его площади, уменьшается до 0,5.0,6. Это обстоятельство приводит к возрастанию энергозатрат, обусловленных рекомбинацией ионов на поверхности эмиссионного электрода, что имеет особое значение для малых ионных двигателей, так как темп уменьшения объема, в котором образуются ионы, выше темпа уменьшения площади, на которой происходит рекомбинация ионов. Вместе с тем, в дырчатых ИОС при уменьшении абсолютных размеров элементарной ячейки ИОС возникает проблема сохранения стабильного межэлектродного зазора, который может изменяться под воздействием температурных напряжений в пластинах электродов.

В связи с этим особый интерес представляет использование щелевых, а именно струнных и струнно-стержневых ИОС, обладающих исключительно высокой прозрачностью эмиссионного электрода и стабильностью межэлектродного зазора на рабочих режимах [25]. Электроды таких ИОС представляют собой набор параллельных струн или стержней, расположенных в одной плоскости. Как показывают экспериментальные исследования [25], проведенные в МАИ, в струнных ИОС, по сравнению с дырчатыми, энергозатраты на ионизацию рабочего тела в ГРК оказываются в 1,5 раза ниже, а плотность тока ионного пучка в 1,8 раз выше.

Однако в изготовленных образцах струнных ИОС с высокой прозрачностью как эмиссионного, так и ускоряющего электродов оказываются низкими ресурс и коэффициент использования рабочего тела. Реализация струнно-стержневой ИОС с высокой прозрачностью эмиссионного электрода (0,9) и низкой ускоряющего (0,3.0,5) позволит одновременно уменьшить энергозатраты на ионизацию рабочего тела в ГРК, повысить коэффициент использования рабочего тела и получить требуемый ресурс ИОС.

Актуальность и важность решения задач по снижению энергозатрат, увеличению миделевой тяги, увеличению ресурса ИОС подтверждается большим количеством научных исследований, проводимых в настоящее время, как в нашей стране, так и за рубежом [15.21, 72 ,75, 77, 90 и др.].

Целью настоящей работы является расширение диапазона рабочих параметров ионных двигателей мощностью 50.300 Вт в направлении уменьшения удельного импульса до 25000.30000 м/с при цене тяги менее 30 Вт/мН и ресурсе более 10000 часов.

Для достижения поставленной цели проводится расчетно-экспериментальное исследование струнно-стержневых ИОС. Расчетное исследование взаимного влияния параметров ИОС проводится путем математического моделирования на цифровой ЭВМ физических процессов, протекающих во внутреннем пространстве ИОС и в области нейтрализации ионного пучка. Для подтверждения достоверности расчетных результатов, полученных с использованием предлагаемой модели для расчета потока вторичных ионов из области нейтрализации ионного пучка, и для подтверждения эффективности применения струнно-стержневой ИОС в составе ионных двигателей малой мощности проводится экспериментальное определение параметров ИОС на вакуумном стенде в составе 5-см и 10-см ксеноновых ионных двигателей мощностью 50.300 Вт.

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. Разработана комплексная методика расчета щелевых ИОС с учетом особенностей формирования и распространения потоков вторичных ионов и нейтральных частиц как во внутреннем пространстве ИОС, так и в области нейтрализации ионного пучка.

2. Разработана модель для расчета потока вторичных ионов на ускоряющий электрод из области нейтрализации ионного пучка. Достоверность результатов расчетов по разработанной модели подтверждается экспериментальными данными, полученными как в результате проведенного эксперимента на вакуумном стенде, так и в результате космических испытаний ионных двигателей. При этом расхождение расчетных и экспериментальных данных составляет 15.20%.

3. Сформулированы условия идентичности физических процессов в геометрически подобных ИОС. Обоснована возможность проведения форсированных эквивалентных ресурсных испытаний ИОС, время проведения которых может быть в десятки раз меньшим, чем время проведения натурных испытаний ИОС.

4. Экспериментально показано, что применение струнно-стержневой ИОС позволяет получить в 5-см ксеноновом ионном двигателе мощностью 50. 100 Вт с тягой 2.4 мН и с удельным импульсом 25000.30000 м/с цену иона 230.290 Вт/А и цену тяги 27 Вт/мН при коэффициенте использования рабочего тела 0,7.0,8, а в 10-см ксеноновом ионном двигателе мощностью 100.300 Вт с тягой 4.12мН и с удельным импульсом 25000.30000 м/с цену иона 170.250 Вт/А и цену тяги 24 Вт/мН при коэффициенте использования рабочего тела 0,8. 0,9.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

1. Разработана комплексная методика расчета щелевых ИОС, позволяющая получать необходимую количественную информацию о процессах формирования и ускорения потоков заряженных частиц во внутреннем пространстве ИОС и в области нейтрализации ионного пучка с учетом изменения формы ускоряющего электрода под действием ионной бомбардировки.

2. Составлен пакет прикладных программ для ЭВМ типа 1ВМ РС, позволяющий рассчитать геометрические и физические параметры ИОС и согласовать их оптимальным образом с целью получения требуемых значений удельного импульса, ресурса и тяги ионного двигателя.

3. Сформулирован ряд рекомендаций по выбору геометрических и физических параметров ИОС, а также по точности изготовления и юстировки электродов ИОС, которые позволят обеспечить эффективную работу ИОС в составе ксенонового ионного двигателя с удельным импульсом 25000. 30000 м/с и ресурсом 10000. 15000 часов.

4. Экспериментально показано, что применение струнно-стержневой ИОС в составе ксеноновых ионных двигателей мощностью 50.300 Вт с удельным импульсом 25000.30000 м/с позволяет получить малую цену тяги 24. 27 Вт/мН и обеспечить стабильность межэлектродного зазора на рабочих режимах.

5. Предложен способ форсированных эквивалентных ресурсных испытаний ИОС, позволяющий на уменьшенном модельном образце ИОС спрогнозировать ресурс реального образца ИОС. При этом обеспечивается высокая точность прогнозирования ресурса и в десятки раз сокращается время проведения испытаний.

Основная часть диссертации разделена на четыре главы, каждая из которых включает в себя несколько разделов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Рассмотрена возможность использования ионных двигателей мощностью 50.300 Вт с удельным импульсом 25000.30000 м/с и ресурсом более 10000 часов для перспективных малых низкоорбитальных спутников и обоснован выбор типа ускоряющей системы для реализации этих параметров.

2. Разработана комплексная методика расчета щелевых ИОС, позволяющая рассчитать, определить взаимное влияние и согласовать оптимальным образом геометрические и физические параметры ИОС с целью получения требуемых значений удельного импульса, ресурса и тяги ионного двигателя.

3. Предложена модель для расчета потока вторичных ионов на ускоряющий электрод из области нейтрализации ионного пучка, позволяющая определить интегральные и локальные параметры данного потока и обоснованно задать граничные условия при расчете ИОС. Экспериментально подтверждена достоверность расчетных результатов, полученных с использованием данной модели, при этом расхождение расчетных и экспериментальных данных составляет 15. 20%.

4. Показана возможность проведения форсированных эквивалентных ресурсных испытаний ИОС, время проведения которых может быть в десятки раз меньшим, чем время проведения натурных испытаний ИОС. Новизна разработки и ее готовность к практическому применению подтверждается патентом РФ (№2126977), полученным на способ ресурсных испытаний ИОС.

5. Расчетно-экспериментальное исследование различных типов и конфигураций ИОС показали, что эффективную реализацию требуемых параметров ксеноновых ионных двигателей мощностью 50.300 Вт обеспечит струнно-стержневая ИОС с прозрачностью эмиссионного электрода 0,9 и ускоряющего -0,5 , причем точность изготовления и юстировки электродов ИОС должна быть не хуже 3. 5% от шага между струнами.

6. Расчетно-экспериментальное исследование струнно-стержневой ИОС в составе 5-см и 10-см ксеноновых ионных двигателей мощностью 50.300 Вт с удельным импульсом 25000.30000 м/с позволили сформулировать ряд рекомендаций по выбору геометрических и физических параметров ИОС (шаг между струнами 2,2 мм; потенциалы эмиссионного и ускоряющего электродов л

700 В и -300 В, соответственно; плотность тока ионного пучка 2.4 мА/см ) для обеспечения ресурса 10000. 15000 часов при коэффициенте использования рабочего тела 0,8.0,9. При этом экспериментально получены в 5-см ксеноновом ионном двигателе с тягой 2.4мН цена иона 230.290 Вт/А и цена тяги 27 Вт/мН при коэффициенте использования рабочего тела 0,7.0,8, а в 10-см ксеноновом ионном двигателе с тягой 4. 12 мН цена иона 170.250 Вт/А и цена тяги 24 Вт/мН при коэффициенте использования рабочего тела 0,8. 0,9.

1. Айрапетов А.Л., Григорьян В.Г., Минаков В.И. Струнные ионно-оптические системы. VII Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам: Тезисы докладов. - Харьков, 1989.

2. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П. и др. Численные методы. Учебное пособие. -М.: 1987.

3. БеланН.В., Ким В.П., Оранский А.И., Тихонов В.Б. Стационарныеплазменные двигатели: Учебное пособие. Харьков: ХАИ, 1989. - 316 с.

4. БлохА.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков Л.Н. Теплообмен излучением. Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1991.

5. Бортничук Н.И; и др. Моделирование электронно-оптических систем с плазменным эмиттером. Журн. техн. физ., 1977, т.47, в.9, стр.1894.

6. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. Для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.:Наука, 1964. - 608 с.

7. Брусиловский. Кинетическая ионно-электронная эмиссия. М.: Энергоатомиздат, 1990.

8. Власов A.A. Теория многих частиц. М.-Л., Гостехиздат, 1950.

9. Волков Б.И. ЖВМиМФ, 1969, т.9, №4, стр.961.

10. Волков Б.И. Математическое моделирование движения пучка заряженных частиц в плазменном инжекторе. В кн.: Численные методы в физике плазмы. / под ред. A.A.Самарского - М.:Наука, 1977.

11. И. Габович М.Д., Плешивцев Н.В., Семашко H.H. Пучки ионов и атомов для управляемого термоядерного синтеза и технологических целей. М.: Энергоатомиздат, 1986. 248с.

12. Гаврюшин В.М., Григорьян В.Г., Латышев Л.А. Применение электростатических ускорителей в народном хозяйстве. М.:МАИ, 1989. - 72 с.

13. Гаврюшин И.В. Расчет ускоряющей системы ионного двигателя. XXIII научные чтения по космонавтике: Тезисы докладов. - М.: "Война и мир", 1999.

14. Гаврюшин И.В., АшманецВ.И., Егоров Б.М., Григорьян В.Г., МинаковВ.И. Способ ускоренного определения ресурса ионно-оптической системы. Патент РФ на изобретение №2126977. Российское агентство по патентам и товарным знакам (Роспатент), 1999.

15. Ганынина Т.Е. Определение параметров ионно-оптических систем.

16. Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам: Тезисы докладов. -М.: 1978.

17. Гильзин К.А. Электрические межпланетные корабли. М.:Наука, 1970.

18. Григорьян В.Г. Системы ускорения электростатических ДЛА: Учебное пособие. М.: МАИ, 1984. - 36 с.

19. Григорьян В.Г., Лукин A.B., МинаковВ.И. Экспериментальные исследования щелевой ионно-оптической системы высокой прозрачности. VI Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам: Тезисы докладов. - Днепропетровск, 1986.

20. Григорьян В.Г., Обухов В.А. Исследование извлекающей способности электростатической системы ускорения методом планируемого эксперимента. В кн.: Источники и ускорители плазмы. Харьков: ХАИ, 1983.

21. Григорьян В.Г., Обухов В.А., Панасенков A.A. Потоки вторичных частиц в ионно-оптических системах источников водорода. В кн.: Плазменные ускорители и ионные инжекторы. - М.: Наука, 1984. - 272 с.

22. Гришин С.Д., Лесков Л.В., Козлов Н.П. Электрические ракетные двигатели. М. Машиностроение, 1975. - 272 с.

23. Думан Е.Л. и др. Препринт ИАЭ им. И.В.Курчатова №3532/12, 1982.

24. Иви Г. Токи, ограниченные пространственным зарядом. Проблемы совр. физики, ИЛ, VI, №6, 1956.

25. Ильин В.П. Вычислительные системы. Численные методы расчета электронно-оптических систем. Труды I Всесоюзного семинара. Новосибирск, 1967.

26. Ильин В.П. Численные методы решения задач электрооптики. Новосибирск, 1974.

27. Ильин В.П., Голубцов Б.И. Автоматизация решения краевых задач для уравнения Пуассона. Новосибирск: "Наука", Сиб. отд-ние, 1969.

28. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров. Пер. с англ. -М.:Наука, 1973.

29. Кошмаров Ю.А., Рыжов Ю.А. Прикладная динамика разреженного газа. -М.: Машиностроение, 1977.

30. Кулыгин В.М., Кулыгина Г.С., Панасенков A.A. Математическое моделирование плазменного эмиттера. VII Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам: Тезисы докладов. -Харьков, 1989.

31. Лоусон Дж. Физика пучков заряженных частиц. Пер. с англ. / под ред. А.А.Коломенского. М.: Мир, 1980. - 440 с.

32. Лукошков B.C. Электронный пространственный заряд и теория триода. ЖТФ, VI, №6, 1956.

33. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране. -М.:Мир, 1977.

34. Молоковский С.И., Сушков А.Д. Интенсивные электронные и ионные пучки. -Из-во "ЭНЕРГИЯ", Ленинградское отделение 1972. 272 с.

35. Морозов А.И. Физические основы космических электрореактивных двигателей. Т.1. Элементы динамики потоков в ЭРД. М.: Атомиздат, 1978.-326 с.

36. My дров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. Томск: МП "РАСКО", 1991. - 272 с.

37. Обухов В.А., Григорьян В.Г., Латышев Л.А. Источники тяжелых ионов. -В кн.: Плазменные ускорители и ионные инжекторы. М.: Наука, 1984. -272 с.

38. Обухов В.А., Сосновский В.Е. Расчет переходного слоя в эмиссионном отверстии газоразрядного источника ионов. V Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам: Тезисы докладов. -М.: Наука, 1982.

39. ОртегаДж., Пул У. Введение в численные методы решения дифференциальных уравнений: Пер. с англ. -М.:Наука, 1986.

40. Панасенков A.A., Равичев С.А., Семашко H.H., КулыгинВ.М. Водородный источник ионов с периферийным магнитным полем. В кн.: Плазменные ускорители и ионные инжекторы. - М.: Наука, 1984. - 272 с.

41. Пирс Дж. Теория и расчет электронных пучков. М.: "Сов. Радио", 1956.

42. Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968. - 344 с.

43. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. / под ред. Р.Бериша. -М.: Мир, 1984.

44. Романов Г.И. Распыление электродов ионно-оптической системы ионного двигателя ионами перезарядки и его влияние на ресурс ионной оптики. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1970. - 189с.

45. Рошаль A.C. Моделирование заряженных пучков. М.:Атомиздат, 1979.

46. Семашко H.H., Владимиров А.Н., Кузнецов В.В. и др. Инжекторы быстрых атомов водорода-М.: Энергоиздат, 1981. 168с.

47. Силадьи И. Электронная и ионная оптика: Пер. с англ. М.:Мир, 1990.

48. Ситина Г.С., Чуян Р.К. Математическое моделирование системы ускорения и формирования ионного пучка. V Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам: Тезисы докладов. -М.:Наука, 1982.

49. Скворцов Б.Н., Андреев Г.А. и др. Ресурсные испытания 10-см модели ионного движителя с фитильной системой подачи и нейтрализатором. Техн. отчет, п/я М-5498, 1967.

50. Смирнов Б.М. Асимптотические методы в теории атомных столкновений. -М.: Атомиздат, 1973.

51. СпэрроуЭ.М., СессР.Д. Теплообмен излучением. Пер. с англ. -Ленинградское отд-ние, 1971 294 с.

52. Стекольников А.Ф., СлепянГ.Я. К вопросу о численном моделировании физических процессов в плазменном эмиттере. V Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям и ионным инжекторам: Тезисы докладов. -М.:Наука, 1982.

53. Таблицы физических величин. Справочник / под ред. И.К.Кикоина. -М.: Атомиздат, 1976. 1008 с.

54. Тихонов А.Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1977.

55. Физические величины. Справочник / под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

56. Форрестер А.Т. Интенсивные ионные пучки. Пер с англ. / под ред. Н.Н.Семашко. -М.: Мир, 1991. 358с.

57. Чуян Р.К. Аналоговое моделирование физических полей и систем в двигателях летательных аппаратов. М.:МАИ, 1982.

58. Чуян Р.К. Методы математического моделирования двигателей летательных аппаратов. Учебное пособие для студентов авиадвигателе-строительных специальностей вузов. М.: Машиностроение, 1988. -288 с.

59. Barker Т.R., Wilbur P.J. Impingement-Current Erosion Characteristics of Accelerator Grids on Two-Grid Thrusters. Paper No. AIAA-96-3201, Lake Buena Vista, FL, 1996.

60. Bassner H., Berg H.-P., Kukies R., Mueller H. Flight Test Results of the RITA Experiment on EURECA. Paper No. IEPC-93-102, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

61. Bassner H., Bond R.A., Thompson V.K., GrohK. The ESA-XX Ion Thruster. Second European Spacecraft Propulsion Conference, Noordwijk, The Netherlands, 27-29 May, 1997.

62. BoerP.C.T. Electric Probe Measurements in the Plume of the UK-10 Ion Thruster. Paper No. IEPC-93-236, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

63. Bom D. The Characteristics of Electrical Discharges in Magnetic Fields. 1949.

64. Bond R.A., Latham P.M. Extraction System Design and Modelling Using Computer Codes. Paper No. IEPC-93-179, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

65. Bond R. A., Latham P.M. Ion Thruster Extraction Grid Design and Erosion Modelling using Computer Simulation. Paper No. AIAA-95-2923, San Diego, CA, 10-12 July, 1995.

66. Brophy J.R., Pless L.C., etc. Operating Characteristics of 15-cm-dia. Ion Engine for Small Planetary Spacecraft. Paper No. IEPC-93-110, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

67. Brophy J.R., PolkJ.E., Pless L.C. Test-to-Failure of a Two-Grid, 30-cm-dia. Ion Accelerator System. Paper No. IEPC-93-172, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

68. CroftonM.W. Evaluation of the T5 (UK-10) Ion Thruster: Summary of Principal Results. Paper No. IEPC-95-91, 24th International Electric Propulsion Conference, Moscow, Russia, 19-23 September, 1995.

69. Gavryushin I.V., Grigoryan V.G. The Flow Modeling of Charge Exchange Ions in the Ion Thruster. Paper No. IEPC-97-140, 25th International Electric Propulsion Conference, Cleveland, Ohio, USA, 24-28 August, 1997.

70. Gorshkov O.A., Grigorian V.G., Kanev S.V., Minakov V.I., Muravlev V.A. An Ion Engine for Small Satellites. Paper No. IEPC-95-94, 24th International Electric Propulsion Conference, Moscow, Russia, 19-23 September, 1995.

71. Hastings D.E., Samanta Roy R.I. Modelling of Ion Thruster Plume Contamination. Paper No. IEPC-93-142, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

72. Kitamura Sh. Review of Electric Propulsion in Japan. Paper No. IEPC-95-2, 24th International Electric Propulsion Conference, Moscow, Russia, 19-23 September, 1995.

73. Monheiser J.M., Wilbur P.J. Effects of Design and Operating Conditions on Accelerator-Grid Impingement Current. Paper No. IEPC-93-174, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

74. Nakamura Y. Development of Ion Thruster and Its Test Technology. Reprint Paper IESJ, Proceedings of the First Meeting on the Ion Engineering Society of Japan, 1992.

75. Patterson M.J., HaagT.W., Hovan S.A. Performance of the NASA 30-cm Ion Thruster. Paper No. IEPC-93-108, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

76. PengX., RuytenW.M., KeeferD. Charge-Exchange Grid Erosion Study for Ground-Based and Space-Based Operations of Ion Thrusters. Paper No. IEPC-93-173, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

77. PengX., RuytenW.M., KeeferD. Three Dimensional Particle Simulation of Grid Erosion in Ion Thrusters. Paper No. IEPC-91-119, 22nd International Electric Propulsion Conference, 1991.

78. Peng X., Zhang Q., Keefer D. Particle Simulation of Grid Erosion for a Three-Grid Ion Thruster. Paper No. IEPC-93-178, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

79. PessanaM., Noci G., Matucci A., Riccardi A. Low Thrust Ion Propulsion for orbit Maintenance and Drag-Free Control of the Gravity Explorer Satellite. Second European Spacecraft Propulsion Conference, Noordwijk, The Netherlands, 27-29 May, 1997.

80. Rawlin V.K. Studies of Dished Accelerator Grids for 30-cm Ion Thrusters. Paper No. AIAA 73-1086, 1973.

81. Rawlin V.K., Barks P.N. Design, Fabrication and Operation of Dished Accelerator Grids on 30-cm Ion Thrusters. Paper No. AIAA 73-1051, 1973.

82. RygenK.A., FearaD.G. Minimizing Space Debris: Advanced Propulsion for End-of-Life Disposal of Satellites. Second European Spacecraft Propulsion Conference, Noordwijk, The Netherlands, 27-29 May, 1997.

83. Saccoccia G. Electric Propulsion in Europe: Development and Applications. Second European Spacecraft Propulsion Conference, Noordwijk, The Netherlands, 27-29 May, 1997.

84. Shimada S., SatohK.^ etc. Ion Thruster Endurance Test Using Development Model Thruster for ETS-VI. Paper No. IEPC-93-169, 23rd International Electric Propulsion Conference, Seattle, Washington, USA, 13-16 September, 1993.

85. Shiraishi T. Numerical Simulation of Grid Erosion for Ion Thruster. Paper No. IEPC-95-90, 24th International Electric Propulsion Conference, Moscow, Russia, 19-23 September, 1995.

86. TartzM., HartmannE., Neumann H. An Efficient Approach to Ion Thruster Grid System Design and Optimization. Second European Spacecraft Propulsion Conference, Noordwijk, The Netherlands, 27-29 May, 1997.