Новий двигун дозволить досягти околиць Сонячної системи

Наш общий бизнес-фронт BIKINIKA.com.ua

Плазмові двигуни відкриють нові можливості для космічних кораблів. фото sovserv.ru

Розроблюваний американцями новий тип двигуна дозволить зменшити вагу космічних апаратів і зробить реальними польоти до самих околиць Сонячної системи.

В рамках першої фази конкурсу на розробку рухової установки прямого перетворення ядерної енергії призом в 100 тис. Дол. Нагороджений професор Вашингтонського університету Джон Слау, який розробив проект електромагнітного плазмоідного двигуна або як його називають в НАСА - безелектродного двигуна на силі Лоренца (ELF).

Електромагнітний плазмоідний двигун (ЕПД) є революційним типом електричної рухової установки і дозволяє різко скоротити масу космічного апарату, а також збільшити ефективність двигунів в порівнянні з традиційними системами потужністю 500-1000 Вт. ЕПД має високу питому потужність (більше 700 Вт / кг) і економічність. Він дозволить здійснювати безпілотні польоти до самих околиць Сонячної системи: Нептуну, Плутону і хмари Оорта. Крім того, новий двигун може харчуватися від сонячних панелей, що дає можливість швидко подолати відстань до ближчих об'єктів, наприклад супутників Марса або астероїдів.

Принцип роботи ЕПД наступний: за допомогою магнітного поля всередині конічної камери двигуна створюється сильна напруга струмів всередині потоку плазми, що призводить до утворення плазмоида, ізольованого від стінок камери магнітним полем. Зміна градієнта магнітного поля в потужних плазмових токах призводить до того, що плазмоїд залишає конічну камеру з величезною швидкістю - відповідно з'являється реактивна тяга. За задумом фахівців НАСА, новий тип двигуна повинен являти собою імпульсний пристрій, яке споживає 1 КВт і видає розряд з енергією 1 Дж при частоті 1 кГц. У НАСА розробили теорію і дизайн нового двигуна, а також продемонстрували роботу фізичних принципів його роботи в лабораторії. Фахівцям вдалося створити невеликий, всього 10 см в діаметрі, двигун кіловатного класу, який продемонстрував надійну роботу в імпульсному режимі з енергією від 0,5 до 5 Дж. ЕПД мають масу переваг, навіть у порівнянні з високоефективними іонними двигунами. Перш за все, ЕПД може використовувати в якості палива великий спектр робочих тел: кисень, аргон, гідразин або суміш газів. Це дозволяє проводити дозаправку апаратів в космосі, а також, теоретично, користуватися "місцевим" паливом, наприклад газами з атмосфери Марса. ЕПД не тільки збільшить швидкість і енергетичні можливості космічних апаратів, він також може стати другим двигуном гіперзвукових літаків. Вони могли б виходити на навколоземну орбіту на прямоточних повітряно-реактивних двигунах, а вже в космосі - пересуватися за допомогою легких і компактних ЕПД.

В ході другої фази конкурсу американське космічне агентство планує випробувати реальний прототип ЕПД з наступними характеристиками: вага 1,5 кг, потужність від 200-1000 Вт при 50-80 мН тяги і 1,5-4 тис. Секундах питомого імпульсу (в сучасних іонних двигунах близько 3 тис.).

Треба відзначити, що Джон Слау в рамках проекту Helion Energy по комерціалізації енергії термоядерного синтезу розробив індуктивний прискорювач плазми, який дозволяє прискорювати плазмоїди до швидкості 600 км / с, що набагато більше, ніж швидкість їх внутрішнього теплового руху.

Читайте найважливіші та найцікавіші новини в нашому Telegram