Двигун на ефекті холла

Реферат: Винахід належить до області двигунів на ефекті Холла, зокрема до двигуна (1) на ефекті Холла з регульованою тягою, в якому кінцевий рівень магнітного контуру містить взаємно протилежні внутрішній полюс (18) і зовнішній полюс (15), причому внутрішній полюс (18) зміщений по осі вниз по потоку відносно до внутрішнього полюса (15) таким чином, що магнітне поле (М) нахилене відносно поперечної площини двигуна (1). UA 114495 C2 (12) UA 114495 C2 UA 114495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область техніки, до якої відноситься винахід Даний винахід стосується двигуна на ефекті Хола. Зокрема, винахід стосується двигуна на ефекті Хола з регульованою тягою, який містить кільцевий канал, анод, контур інжекції, магнітний контур і катод. Кільцевий канал обмежений двома концентричними стінками з центральною віссю, має відкритий кінець і закритий кінець і має верхню по потоку ділянку на стороні закритого кінця, розділену радіальними стінками на декілька окремих камер. Анод розташований біля закритого кінця кільцевого каналу. Контур інжекції здатний інжектувати газ, що створює тягу, наприклад, ксенон, у камери кільцевого каналу і містить, щонайменше, один пристрій індивідуального регулювання витрати подачі у кожну камеру. Магнітний контур здатний генерувати магнітне поле біля відкритого кінця кільцевого каналу. В даному контексті терміни «верхній по потоку» і «нижчий по потоку» визначені по відношенню до нормальної циркуляції газу, що створює тягу, у напрямі, визначуваному центральною віссю кільцевого каналу. Рівень техніки У типовому випадку при роботі двигуна на ефекті Хола електрони, що випускаються катодом і притягуються до анода на дні кільцевого каналу, уловлюються магнітним полем у русі по спіральних траєкторіях між двома стінками, формуючи таким чином віртуальну катодну решітку. Електрони, що вирвалися з цього магнітного огородження у напрямі до анода, зіштовхуються з атомами газу, що створює тягу і інжектується у кільцевий канал контуром інжекції, і створюють іонізовану плазму. Позитивні іони плазми прискорюються електричним полем, що діє між анодом і віртуальними катодними решітками, сформованими хмарою електронів, уловлених магнітним полем на відкритому кінці кільцевого каналу. Оскільки маса позитивного іона набагато більше маси електрона, магнітне поле здійснює незначний вплив на їх траєкторію. Іони цього плазмового струменя врешті решт нейтралізуються на виході магнітного поля електронами, що випускаються катодом або отримуються при іонізації плазми. Двигуни на ефекті Хола почали використовуватися в системах керування орієнтацією і/або траєкторією (абревіатура AOCS, від англ. “attitude and orbit control systems ”) космічних апаратів і, зокрема, в системах керування орієнтацією і траєкторією (AOCS ) геостаціонарних супутників. У цій функції двигуни на ефекті Хола мають перевагу в тому, що забезпечують точне керування орієнтацією і положенням апарата при відносно меншій масі і складності у порівнянні з класичними системами, що використовують інерційні пристрої, такі як реактивні колеса в комбінації з хімічними двигунами для десатурації. У типовому випадку тягова сила двигуна на ефекті Хола не є регульованою, що змушує використовувати одночасно декілька двигунів на ефекті Хола для одержання сили тяги бажаної орієнтації для зміни орієнтації і положення космічного апарата. Це обумовлює, зокрема, досить складний контур електричного живлення двигунів. Як альтернатива двигун на ефекті Хола, встановлений на поворотному шасі для орієнтації сили тяги двигуна, описаний, наприклад, в статті “Inmarsat 4F1 Plasma Propulsion System Initial Flight Operations ” («Плазмова система тяги Inmarsat 4F1 для первинних операцій польоту») (IEPC-2005-082 ), представленій авторами H.Grey, S.Provost, M.Glodowski і A.Demaire на 29-ій Міжнародній конференції з електричної тяги в 2005 році у Прінстоне, США. Проте таке поворотне шасі має значну механічну складність і вимагає використання рухомих частин, завжди схильних до заклинювання у дуже важких умовах космічних апаратів. Для усунення цих недоліків в патенті US 5845880 був запропонований двигун на ефекті Хола, в якому тяга може бути орієнтована останнім магнітним ступенем, розділеним на індивідуально активізовані сектори. Таким чином, напрям тяги змінюється шляхом зміни магнітного поля, що представляє незручності для підтримки магнітної перегородки по всьому периметру відкритого кінця кільцевого каналу, тобто віртуальної катодної решітки. Крім того, електричне живлення останнього магнітного ступеня із змінним потенціалом додатково підвищує міру складності двигуна. У статті “Performance and Lifetime Assessment of а Thrust Steering Device for the PPS® 1350 Hall-Effect Plasma Thruster ” («Оцінка роботи і терміну придатності пристрою керування тягою плазмового двигуна на ефекті Хола PPS® 1350») авторів O.Duchemin, M.Saverdi і D.EStublier, опублікованій на конференції «Космічна тяга 2008» 5-8 травня 2008 у Геракліоне, Греція, і у статті “Performance Modeling of а Thrust Vectoring Device for Hall Effect Thrusters ” («Моделювання пристрою орієнтації тяги для двигунів на ефекті Хола»), опублікованій в журналі “Journal of Propulsion and Power”, Vol.25, No. 5, вересень-жовтень 2009, описані випробування двигуна на ефекті Хола з регульованою тягою, подібного описаному в патенті US 5845880, але такого, що містить окрім останнього магнітного ступеня, розділеного на 1 UA 114495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 індивідуально активізовані сектори, велику кількість сопел інжекції газу, що створює тягу, які розподілені в кільцевому каналі і мають індивідуальне регулювання витрати для одержання змінного і нерівномірного розподілу газу, що інжектується у кільцевий канал. Проте в цих статтях орієнтація тяги шляхом нерівномірності інжектованого у кільцевий канал газу описана як відносно неефективна і навіть не рекомендується зважаючи на додаткову складність пристроїв регулювання витрати. У європейській патентній заявці ЕР 1021073 А1 також описаний двигун на ефекті Хола з регульованою тягою, який містить велику кількість сопел інжекції газу, що створюють тягу, які розподілені у кільцевому каналі і мають індивідуальне регулювання витрати. Крім того, в даному двигуні у кільцевому каналі радіальними стінками утворені камери. Проте в цьому документі запропоновано отримувати нерівномірний розподіл витрати газу в кільцевому каналі шляхом поперечного переміщення осі тяги без зміни її орієнтації. Магнітний контур містить кінцевий ступінь з внутрішнім полюсом, зміщеним по осі вгору по потоку по відношенню до зовнішнього полюса так, щоб концентрувати струмінь іонізованого газу, що створює тягу. Як і в патенті US 5845880, орієнтація тяги здійснюється нерівномірним магнітним полем, при цьому кінцевий магнітний ступінь розділений на індивідуально активізовані сектори. Розкриття винаходу Задача даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати двигун на ефекті Хола, тяга якого є регульованою ефективнішим чином, без необхідності керування магнітним полем або механічного повороту двигуна. Щонайменше в одному прикладі здійснення поставлена задача вирішена за допомогою того, що в кінцевому ступені магнітного контуру, який містить взаємно протилежні внутрішній полюс і зовнішній полюс, внутрішній полюс зміщений по осі вниз по потоку по відношенню до зовнішнього полюса таким чином, що магнітне поле нахилене відносно поперечної площини двигуна. Завдяки такому рішенню віртуальна катодна решітка, сформована електронами, уловленими у магнітному полі, також нахилена так, щоб направляти в напрямах, що розходяться, струмені газу, який створює тягу, відповідні кожній камері кільцевого каналу. У протилежність струменям, що сходяться, ці струмені, що розходяться, не створюють перешкод один одному, що дозволяє забезпечити в кожній камері напрям тяги, по суті відмінний від інших, і тим самим ефективніше орієнтувати напрям загальної тяги двигуна за допомогою нерівномірного розподілу витрати газу, що інжектується у кожну камеру. Згідно з другим аспектом кільцевий канал містить на стороні відкритого кінця нижчу по потоку ділянку з меридіональною площиною, відхиленою вниз по потоку, щоб обмежувати ерозію стінок, і, зокрема, зовнішньої стінки струменями, що розходяться, іонізованого газу, який створює тягу. Згідно з третім аспектом кільцевий канал не є осесиметричним. Зокрема, він може мати поперечний переріз з головною віссю симетрії і вторинною віссю симетрії, перпендикулярною головній осі симетрії, але коротшою за неї. Оскільки поперечна складова тяги, зв'язана з кожною камерою, по суті перпендикулярна коловій периферії кільцевого каналу, така неосесиметрична конфігурація, яка підсилює витрату газу, що створює тягу, а отже, тягу у визначених поперечних напрямах, особливо підходить для такого застосовування, як керування траєкторією геостаціонарного супутника, коли двигун повинен мати здатність створювати велику тягу в одному певному поперечному напрямі по відношенню до інших поперечних напрямів. Проте в альтернативних прикладах виконання можливі також осесиметричні форми. Згідно з четвертим аспектом щонайменше один пристрій індивідуального регулювання витрати з‘єднаний з блоком керування, що дозволяє керувати ним, спільно керувати великою кількістю таких пристроїв і навіть спільно керувати декількома двигунами на ефекті Хола, зв'язаними з одним блоком керування. Згідно з п'ятим аспектом концентричні стінки виготовлені з керамічного матеріалу, який особливо придатний за своїми електричними і магнітними характеристиками і стійкості до ерозії. Винахід стосується також космічного апарата, який містить такий двигун на ефекті Хола з регульованою тягою для керування орієнтацією і траєкторією космічного апарата, а також способу генерування регульованої тяги за допомогою двигуна на ефекті Хола. Щонайменше в одному прикладі здійснення способу електрони випускаються катодом, розташованим нижче по потоку відносно відкритого кінця кільцевого каналу, обмеженого двома концентричними стінками з центральною віссю, радіальне магнітне поле генерують магнітним контуром біля відкритого кінця кільцевого каналу для уловлювання електронів, що випускаються катодом, і тим самим для генерування електричного поля між відкритим кінцем і 2 UA 114495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 анодом, розташованим біля закритого кінця кільцевого каналу. Газ, що створює тягу, інжектують контуром інжекції у верхню по потоку ділянку кільцевого каналу, розділеного на декілька окремих камер радіальними стінками, причому кожна камера отримує витрату газу, індивідуально регульовану пристроєм регулювання. Газ, що створює тягу, іонізується електронами, що вирвалися з магнітного поля у напрямі до анода. Електричне поле прискорює іонізований газ, що створює тягу, в осьовому напрямі до відкритого кінця кільцевого каналу. Врешті решт, відхилюють радіально назовні іонізований газ, що створює тягу, за допомогою нахиленої по відношенню до поперечної площини двигуна віртуальної катодної решітки, яка формується електронами, уловленими кінцевим ступенем магнітного контуру, і яка містить взаємно протилежні внутрішній полюс і зовнішній полюс і в якій внутрішній полюс зміщений по осі вниз по потоку по відношенню до внутрішнього полюса. В цьому способі індивідуальні клапани можуть керуватися блоком керування, а величиною і напрямом тяги можуть керувати для керування траєкторією і орієнтацією космічного апарата, оснащеного двигуном на ефекті Хола. Короткий перелік креслень Інші особливості і переваги винаходу будуть зрозумілі з подальшого детального опису прикладу здійснення, приведеного як ілюстративний приклад не обмежувального характеру. В описі зроблені посилання на креслення, що додаються, на яких: фіг.1 зображає в аксонометрії двигун на ефекті Хола з регульованою тягою згідно з прикладом здійснення винаходу; фіг. 1А зображає двигун на ефекті Хола за фіг. 1 у виді зверху ; фіг. 1В зображає двигун на ефекті Хола з регульованою тягою у виді в розрізі по лінії IB-IB на фіг. 1А ; фіг. 2А, 2В і 2С схемно зображають у виді зверху генерування поперечних сил тяги двигуном за фіг. 1; фіг. 3 схемно зображає в аксонометрії геостаціонарний супутник, оснащений двигуном на ефекті Хола з регульованою тягою за фіг. 1 для керування орієнтацією супутника на орбіті. Здійснення винаходу На фіг. 1А, 1В і 1С показаний у різних видах один і той же двигун 1 на ефекті Хола згідно з прикладом його здійснення. Двигун 1 містить кільцевий канал 2, обмежений двома концентричними стінками 3, 4 з керамічного матеріалу з центральною віссю Z’. Кільцевий канал 2 має відкритий кінець 5 і закритий кінець 6. На стороні закритого кінця 6 радіальні стінки 7 розділяють верхню по потоку ділянку 2а кільцевого каналу 2 на окремі камери 8. На своєму закритому кінці 6 кільцевий канал 2 містить анод 9, який може бути роздільний на ділянки між різними камерами 8, і сопло 10 для інжекції газу, що створює тягу, в кожну камеру 8. Сопла 10 сполучені з джерелом газу, що створює тягу, контуром 11 інжекцій, що містить пристрій 12 індивідуального регулювання витрати для кожного сопла 10. Кожен пристрій 12 може бути, наприклад, олівцевим клапаном або термокапіляром, тобто капіляром із засобами нагріву, які дозволяють активно змінювати його температуру і, отже, витрати через нього. Пристрій 12 може бути також оснащений пасивними дроселями. Газом, що створює тягу, може бути ксенон, який має перевагу високої молекулярної ваги і відносно низького потенціалу іонізації. Проте, як і в інших двигунах на ефекті Хола, може використовуватися широкий спектр газів, що створюють тягу. На стороні відкритого кінця 5 кільцевий канал 2 містить нижчу по потоку ділянку 2b, нахилену назовні з поперечним нахилом. При цьому на нижній по потоку ділянці 2b як внутрішня стінка 3 так і зовнішня стінка 4 нахилені назовні і визначають між собою меридіональну площину Р, яка також нахилена назовні і відхиляється вниз по потоку. Двигун 1 містить також магнітний контур. Цей магнітний контур містить навколо зовнішньої стінки 4 магнітні сердечники 13, які оточені котушками 14 і закінчуються біля зовнішнього полюсу 15 поблизу відкритого кінця 5 кільцевого каналу 2. Магнітний контур містить також центральний магнітний сердечник 16 в центрі двигуна 1, який оточений котушками 17 і закінчується у внутрішньому полюсі 18, який має полярність, зворотну полярності зовнішнього полюса 15, і розташований навпроти нього поблизу відкритого кінця 5 кільцевого каналу 2 так, щоб створювати між двома полюсами радіальне магнітне поле М. По відношенню до центральної осі Z’ внутрішній полюс 18 розташований нижче по потоку відносно зовнішнього полюса 15, так що магнітне поле М нахилене по відношенню до поперечної площини і по суті перпендикулярне меридіональній площині Р. І, нарешті, двигун 1 містить також порожнистий катод 19, розташований нижче по потоку відносно відкритого кінця 5 кільцевого каналу 2. Кільцевий канал 2 не осесиметричний. Зокрема, у показаному прикладі виконання його поперечний переріз має форму іподрому з головною віссю X’ симетрії і вторинною, коротшою 3 UA 114495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 віссю Y’ симетрії. Таким чином, цей поперечний переріз має дві прямі ділянки і дві напівкруглі ділянки, які сполучають прямі ділянки. При цьому меридіональна площина Р є плоскою на прямих ділянках і конічною на напівкруглих ділянках. Проте можливі інші альтернативні форми, як не осесиметричні (наприклад, овальний поперечний переріз) так і осесиметричні. При функціонуванні електрична напруга, зазвичай порядку від 150 до 800 В, створюється між порожнистим катодом 19 нижче по потоку відкритого кінця 5 кільцевого каналу 2 і анодом 9 на закритому кінці кільцевого каналу 2. При цьому порожнистий катод 19 починає випускати електрони, які переважно уловлюються в магнітному огородженні, сформованому магнітним полем М, яке має порядок від 100 до 300 Гс. Уловлені цим магнітним огородженням електрони формують віртуальні катодні грати. При цьому в кільцевому каналі між анодом 9 і віртуальними катодними решітками створюється електричне поле Е. Високоенергетичні електрони (у типовому випадку від 10 до 40 еВ) вириваються з магнітного огородження у напрямі до анода 9, тоді як створюючий тягу газ інжектується у камери 8 через сопла 10. Зіткнення між електронами і атомами газу, що створює тягу, іонізують газ, що створює тягу, який прискорюється електричним полем Е до відкритого кінця 5 кільцевого каналу 2. Оскільки маса іонів газу, що створює тягу, на декілька порядків вища за масу електронів, магнітне поле М не утримує тим же чином ці іони. Проте нахил магнітного поля М, а отже і віртуальних катодних решіток, утворених електронами, уловленими магнітним полем М, вводить поперечну складову в електричне поле Е, сильно відхиляючи назовні іонізований створюючий тягу газ, що проходить через нижчу по потоку ділянку 2b і відкритий кінець 5 кільцевого каналу 2. Таким чином, інжектований у кожну камеру 8 утворюючий тягу газ створює часткову тягу Fc, що має окрім осьової складової Fc,ax, паралельної центральної осі Z’, поперечну складову Fc,lat у власному напрямі кожної камери і перпендикулярну периметру кільцевого каналу 2. Загальна тяга F двигуна 1 є сумою часткової тяги F c, відповідної комплекту камер 8, які живляться газом, що створює тягу. Якщо часткова тяга Fc симетрична, їх поперечні складові Fc,lat взаємно анулюються і загальна тяга буде орієнтована по суті у напрямі центральної осі С. Однак, якщо в одну камеру 8 подається газу з інтенсивністю, що створює тягу, більшою, ніж у протилежну камеру 8, часткова тяга Fc, у відповідній камері з великою інтенсивністю домінуватиме над частковою тягою у відповідній протилежній камері. При цьому загальна тяга F також матиме поперечну складову Flat . Звернувшись до фіг. 2А-2С, можна краще оцінити, яким чином розподіл загальної витрати газу, що створює тягу, між різними камерами 8 впливає на напрям і показник поперечної складової Flat загальної тяги F двигуна 1. Так, фіг. 2А ілюструє випадок, коли в камери 8, розташовані на одній стороні від головної осі X’ симетрії, подається газ з інтенсивністю, більшою, ніж в камери на протилежній стороні. В результаті їх часткова тяга Fc також більша і загальна тяга F двигуна 1 має поперечну складову F lat, перпендикулярну головній осі X’ симетрії. На фіг. 2 показаний інший випадок,коли в камери 8, розташовані на одній стороні від вторинної осі Y’ симетрії, подається газ з інтенсивністю, більшою, ніж в камери на протилежній стороні. При цьому в другому випадку загальна тяга F двигуна 1 має поперечну складову F lat, перпендикулярну вторинній осі Y’ симетрії. Проте, внаслідок не осесиметричної форми двигуна 1 в цьому напрямі поперечна складова Flat тяги менша, ніж у попередньому випадку. Врешті решт, можна керувати подачею газу, що створює тягу, в різні камери 8 для зміщення поперечної складової Flat тяги на 360º навколо центральної осі Z’. Так, на фіг. 2С показаний третій випадок, в якому три квадранти двигуна живляться газом, що створює тягу, для генерування тяги з поперечною складовою Flat, похилою по відношенню до двох осей X’ і Y’ симетрії. На фіг. 3 показаний супутник 20 з двома двигунами 1 на ефекті Хола з регульованою тягою для керування орієнтацією і траєкторією супутника. Показаний супутник 20 є геостаціонарним супутником із стабілізацією орієнтації по трьох осях, тобто він слідує по суті по екваторіальній орбіті 22 і зберігає по суті постійну орієнтацію відносно азимутної осі Z, осі Х захід-схід і осі Y північ-південь. Для цього перший двигун закріплений на стороні 20а надира супутника, а другий двигун 1 закріплений на стороні 20b зеніту супутника. Два двигуни 1 сполучені, щонайменше, з одним резервуаром газу (не показаний), що створює тягу, і, щонайменше, з електричним джерелом (не показано) для їх живлення, відповідно, газом, що створює тягу, і електрикою. Два двигуни 1 сполучені також з блоком керування (не показаний), який зв'язаний з датчиками орієнтації і положення (не показані), наприклад, такими як зоряні датчики, сонячні датчики, датчики Землі або горизонту, інерційні датчики, магнітометри, гравіметри і так далі. Таким чином, блок керування може визначати траєкторію і орієнтацію супутника 20 і керувати двигунами 1 для модифікації або коректування траєкторії і орієнтації супутника 20 згідно з інструкціями, які заздалегідь записуються або передаються до супутника 20 від базової станції. 4 UA 114495 C2 5 10 15 20 У типовому випадку сонячні панелі 23 такого геостаціонарного супутника встановлено на консолях, орієнтованих по осі Y північ-південь, щоб краще орієнтуватися на Сонці під час руху супутника 20 по орбіті шляхом повороту панелей 23 навколо осі Y північ-південь. У показаному супутнику 20 центральна вісь Z’ кожного двигуна 1 вирівняна по азимутній осі Z, головна вісь X’ симетрії паралельна осі Х захід-схід, а вторинна вісь Y’ симетрії паралельна осі Y північ-південь. Таким чином, головний напрям тяги двох двигунів 1 направлено по азимутній осі Z для стабілізації орбіти. В той же час два двигуни 1 можуть розвивати значну поперечну тягу в напрямі північ-південь і менш значну поперечну тягу в напрямі захід-схід. Поперечна тяга двигунів 1 у напрямі північ-південь дозволяє керувати нахилом орбіти 22, а також забезпечувати пари сил для орієнтації супутника 20 навколо його осі Х захід-схід. Поперечна тяга двигунів 1 в напрямі захід-схід дозволяє в основному орієнтувати супутник 20 навколо його осі Y північ-південь. Важливо відзначити, що в результаті положення сонячних панелей 23 момент інерції супутника 20 навколо осі Х захід-схід у типовому випадку більший, ніж момент інерції навколо осі Y північ-південь. Таким чином, неосесиметрична форма двигунів 1 добре пристосована для керування орієнтацією супутника 20 навколо осей Х і Y. Хоча винахід був описаний із посиланням на конкретні приклади здійснення, вочевидь, що можливі різні модифікації і зміни цих прикладів здійснення в межах об'єму захисту, визначеного пунктами формули винаходу. Зокрема, індивідуальні характеристики різних показаних прикладів виконання можуть комбінуватися у додаткових прикладах виконання. Відповідно, опис і графічні матеріали слід розглядати як ілюстрацію, яка не носить обмежувального характеру. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 1. Двигун (1) на ефекті Холла з регульованою тягою, який містить: кільцевий канал (2), обмежений двома концентричними стінками (3, 4) з центральною віссю (Z'), причому кільцевий канал (2) має відкритий кінець (5) і закритий кінець (6) і містить верхню по потоку ділянку (2а) на стороні закритого кінця (6), розділений радіальними стінками (7) на декілька окремих камер (8); анод (9), розташований біля закритого кінця (6) кільцевого каналу (2); контур (11) інжекції газу, що створює тягу в камери (8) кільцевого каналу (2), який містить щонайменше один пристрій (12) індивідуального регулювання витрати подачі у кожну камеру (8); магнітний контур для генерування магнітного поля (М) біля відкритого кінця (5) кільцевого каналу (2); катод (19), розташований нижче по потоку відносно відкритого кінця (5) кільцевого каналу (2); який відрізняється тим, що в кінцевому ступені магнітного контуру, який містить взаємно протилежні внутрішній полюс (18) і зовнішній полюс (15), внутрішній полюс (18) зміщений по осі вниз по потоку відносно до внутрішнього полюса (15) таким чином, що магнітне поле (М) нахилене відносно поперечної площини двигуна (1). 2. Двигун (1) на ефекті Холла за п. 1, який відрізняється тим, що кільцевий канал (2) містить на стороні відкритого кінця (5) нижчу по потоку ділянку (2b) з меридіональною площиною (Р), відхиленою вниз по потоку. 3. Двигун (1) на ефекті Холла за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що кільцевий канал (2) не є осесиметричним. 4. Двигун (1) на ефекті Холла за п. 3, який відрізняється тим, що кільцевий канал (2) має поперечний переріз з головною віссю (X') симетрії і вторинною віссю (V) симетрії, яка перпендикулярна головній осі (X') симетрії, але коротша за неї. 5. Двигун (1) на ефекті Холла за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що щонайменше один пристрій (12) індивідуального регулювання витрати сполучений з блоком керування. 6. Двигун (1) на ефекті Холла за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що концентричні стінки (3, 4) виготовлені з керамічного матеріалу. 7. Космічний апарат (20), який має щонайменше один двигун (1) на ефекті Холла з регульованою тягою за будь-яким з пп. 1-6 для керування положенням і траєкторією космічного апарата (20). 8. Спосіб генерування регульованої тяги за допомогою двигуна (1) на ефекті Холла, в якому виконують кроки: емітують електрони катодом (19), розташованим нижче по потоку відносно відкритого кінця (5) кільцевого каналу (2), обмеженого двома концентричними стінками (3, 4) з центральною віссю (Z'); 5 UA 114495 C2 5 10 15 20 генерують радіальне магнітне поле (М) магнітним контуром біля відкритого кінця (5) кільцевого каналу (2) для уловлювання електронів, що емітуються катодом (19), і тим самим генерування електричного поля (Е) між відкритим кінцем (5) і анодом (9), розташованим біля закритого кінця (6) кільцевого каналу (2); інжектують газ, що створює тягу, контуром (11) інжекції у верхню по потоку ділянку (2а) кільцевого каналу (2), розділеного на декілька окремих камер (8) радіальними стінками (7), причому кожна камера отримує витрату газу, індивідуально регульовану пристроєм (12) регулювання; газ, що створює тягу, іонізують електронами, що вирвалися з магнітного поля (М) у напрямі до анода (9); електричне поле (Е) прискорює іонізований газ, що створює тягу, в осьовому напрямі до відкритого кінця (5) кільцевого каналу (2); і відхилюють радіально назовні іонізований газ, що створює тягу, за допомогою нахиленої відносно до поперечної площини двигуна (1) віртуальної катодної решітки, яка формується електронами, уловленими кінцевим рівнем магнітного контуру, яка має взаємно протилежні внутрішній полюс (18) і зовнішній полюс (15), в якій внутрішній полюс (18) зміщений по осі вниз по потоку відносно до внутрішнього полюса (15). 9. Спосіб генерування регульованої тяги за п. 8, який відрізняється тим, що щонайменше одним пристроєм (12) регулювання керують за допомогою блока керування. 10. Спосіб генерування регульованої тяги за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що керують величиною і напрямом тяги для керування траєкторією і орієнтацією космічного апарата (20), оснащеного двигуном (1) на ефекті Холла. 6 UA 114495 C2 7 UA 114495 C2 8 UA 114495 C2 9 UA 114495 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10