• propulsori
• effetto Hall
• dimensionamento dei propulsori

RIASSUNTO
La propulsione elettrica ad effetto Hall sviluppata negli ultimi anni ha conquistato un ruolo sempre più privilegiato nel campo delle applicazioni per la propulsione spaziale. Le prestazioni richieste per le diverse applicazioni, nell’ambito delle missioni spaziali, impongono di adattare i propulsori ad effetto Hall ad un ampio intervallo di potenze. Sorge, pertanto, la necessità di approfondire i metodi di scalatura fin qui utilizzati, e svilupparne di nuovi con approcci differenti, fondati su una descrizione più accurata della fisica delle perdite. A questi aspetti è dedicato ampio spazio nella prima parte del lavoro. Lo sviluppo di un nuovo modello per la scalatura di tipo analitico , porta alla definizione di possibilità di scalatura più ampie rispetto alle procedenti e più flessibili per quanto riguarda il raggiungimento di prestazioni prestabilite a partire da ipotetici requisiti di progetto.
La seconda parte è ampiamente dedicata all’applicazione del metodo sviluppato, per quanto riguarda potenze elevate, intermedie e basse. Proprio su quest’ultima fascia di potenze viene concentrata l’attenzione poiché è in questa fascia che i problemi di scalatura si dimostrano particolarmente critici. Per quanto riguarda le altre fasce di potenza si sviluppano analisi di propulsori esistenti e se ne discute il miglioramento delle prestazioni e la riduzione degli ingombri. Viene sviluppato il progetto preliminare di un propulsore da 100 W con particolare attenzione al campo magnetico, ottimizzato attraverso un’analisi FEM.
Infine viene confrontato il database dei propulsori esistente presso ALTA- CENTROSPAZIO con il database ‘virtuale’ dei propulsori generati attraverso routine MATLAB (C) basate sul nuovo modello proposto. I risultati, molto incoraggianti, di questo confronto, lasciano ben sperare per le future applicazioni del metodo nella fase di progetto preliminare.

ABSTRACT
In the last years Hall effect thrusters have conquered a more and more preferential role in the field of the space propulsion applications.
The performances demanded for the space missions, require to adapt the Hall effect thrusters to a broader range of powers. It rises, therefore, the need to deepen the scaling methods used hereto, and to develop some new ones with different approaches based on a more accurate physical description of losses. The first part of the work explains this aspect.
The development of a new model of analitical scaling defines the opportunity of a wide and more flexible way of scaling in order to follow hypothetical design requirements.
The second part is broadly dedicated to the application of the developed method, in particular for low,intermediate and high powers. Just on low power scaling we focus our efforts because the scaling challenge, in this case, is particularly critical. For the other range of powers we develop analysis of existing thrusters and then we discuss a way of improve performances and overall dimensions.
Then we develop the preliminary design of a 100 W thruster with particular attention to the magnetic field optimized by a Finite Element Method analysis.
Finally we overlap the statistical database (furnished by ALTA- CENTROSPAZIO) of thrusters with a virtual database built by Matlab ® routines based on the new model proposed. Comparison results, are very encouraging for future application of methods in the preliminary design quest.