Рассмотрены вопросы влияния давления фонового газа вакуумной камеры на параметры плазменных струй стационарных плазменных двигателей. Приведены результаты обработки экспериментальных данных по ослаблению потока ионов струи за счет процессов резонансной перезарядки на частицах фонового газа, а также по содержанию образующихся при этом ионов перезарядки, применительно к высокоимпульсному двигателю мощностью 2,3 кВт. Измерения параметров струи проводили в диапазоне давления от 1 до 5 мПа (по ксенону). Определено ослабление потока ускоренных ионов струи и содержание ионов перезарядки. Получены угловые характеристики ионов струи при различных значениях давления. Показано, что давление в вакуумной камере оказывает значительное влияние не только на распространение струи, но и на процессы формирования струи в самом двигателе.
Представлена методика экстраполяции угловых и энергетических характеристик ионов струи СПД, полученных в условиях стенда, на натурные условия эксплуатации. Исходными данными для экстраполяции являлись тормозные характеристики зондов-энергоанализаторов, измеренные при различных значениях давления фонового газа в вакуумной камере. Для получения достоверного результата из тормозных характеристик были исключены ионы перезарядки, образующиеся в результате взаимодействия ионов струи с частицами фонового газа, и учтено ослабление потока ионов за счет перезарядки. Полученные угловые зависимости откалиброваны по тяге. После этого зависимости плотности тока от давления при фиксированных значениях угла вылета ионов аппроксимировались полиномом второй степени. В качестве искомого значения плотности тока принималось значение аппроксимирующей функции в точке нулевого давления. В результате были получены угловые и энергетические характеристики ионов струи СПД, реализуемые в натурных условиях эксплуатации.