Анализируются различные типы ускорителей твёрдых макрочастиц естественного и техногенного происхождения. Рассмотрены конструкции и принципы работы ускорителей микронного и миллиметро-вого диапазона с центром распределения по скоростям около 20 км/с: электростатические, электродина-мические, импульсные, pельсовые электромагнитные, катушечные электромагнитные и электроразряд-ные газодинамические, комбинированные установки. Проведён обзор легкогазовых, взрывных, газораз-рядных и электромагнитных ускорителей с различными принципами действия. Основное внимание уде-лено электромагнитным методам ускорения, которые наиболее перспективны для ускорения макротел до сверхвысоких скоростей. Указаны достоинства и недостатки различных типов ускорителей твёрдых тел. Проведён анализ пригодности различных конструкций ускорителей для имитации столкновений орби-тальных метеоритных частиц и элементов космического мусора с поверхностью космического аппарата. Определены проблемы, возникающие при построении и работе ускорителей различного типа, и приве-дены решения этих проблем. Приведены результаты экспериментов по ускорению твёрдых тел микрон-ного и миллиметрового диапазона на ускорителях различного типа и методы оптимизации конструкций ускорителей макрочастиц с целью увеличения их КПД и скорости ускоряемого тела. Приведена эволю-ция ускорителей и основные направления их дальнейшего совершенствования.Рельсотрон, катушечный ускоритель, резонансный ускоритель, электроразрядный ускоритель, метание частицы естественного и техногенного происхождения, высокоскоростное ускорение твёр-дых макрочастиц, ускорители, принцип работы, конструкция, эффективность.

The paper presents an analysis of coil electromagnetic accelerators. Physical limits on the maximum acceleration imparted to a ferromagnetic body are defined. Mathematical modeling of a single-stage coil electromagnetic accelerator has been carried out including three-dimensional simulation of the particle trajectory. The influence of parameters of traction coils, the initial conditions and the particle material on the final speed is analyzed.

РЕЛЬСОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ С ВНЕШНИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ © К. И. СухачёвСамарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет) Определены основные проблемы применения рельсовых электромагнитных ускорителей для ускорения твёрдых тел миллиметрового диапазона. Предложено применение модернизированной систе-мы подмагничивания рельсотрона, описан её принцип действия. Проведено математическое моделиро-вание работы рельсотрона без системы подмагничивания и с ней для ускоряемых тел различной массы. Проведён анализ влияния системы подмагничивания на основные параметры рельсовых электромагнит-ных ускорителей. Получены графики ускоряющих сил, действующих на объект со стороны основного контура и контуров подмагничивания, и графики скорости якоря и индукции магнитного поля в области ускоряемого объекта. Указаны границы применимости описанной модели. Предложено несколько вари-антов конструкции системы подмагничивания рельсотрона, в том числе и многоступенчатая. Исследова-но влияние некоторых начальных условий на процесс ускорения объекта в канале рельсового электро-магнитного ускорителя. Показана эффективность введения внешнего магнитного поля в канал ускорите-ля, позволяющая увеличить конечную скорость якоря более чем в два раза при сохранении ресурса рель-совых электродов.Электромагнитный рельсовый ускоритель, система подмагничивания, рельсотрон, резонансный принцип ускорения, моделирование ускоряющей силы в рельсотроне, эффективность рельсотрона с си-стемой подмагничивания.