Войти

Создан прототип нового космического плазменного двигателя

1030
0
0
Так выглядит работа плазменных двигателей
Так выглядит работа плазменных двигателей.
Источник изображения: Роскосмос ТВ/YouTube

Ученые Университета Тохоку (Япония) улучшили производительность радиочастотного космического двигателя, который в отличие от традиционных электрических установок не имеет электродов, что потенциально способно увеличить срок эксплуатации. Прототип новой установки представлен в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

В космических кораблях уже используются такие электрические ракетные двигатели, как ионные двигатели с сетками и двигатели на эффекте Холла. В обоих типах солнечная энергия, преобразуется в тягу за счет ускорения магнитными полями ионизированных газов, что позволяет достичь очень высокого удельного импульса. Однако электроды, необходимые для этих устройств, подвергаются воздействию плазмы и повреждаются, что ограничивает срок службы двигателей.

Решением этой проблемы является радиочастотный плазменный двигатель с магнитным соплом, где отсутствуют электроды, контактирующие с плазмой. Вместо них имеется антенна, которая излучает радиоволны в цилиндрическую камеру для ионизации нейтрального газа. Образующаяся плазма высокой плотности перемещается вдоль силовых линий магнитного поля к выходу из источника, а затем самопроизвольно ускоряется в сопле. В этом случае критической проблемой стала низкая эффективность преобразования энергии радиочастотных волн в энергию тяги из-за взаимодействия с внутренними стенками двигателя.

Профессор Кадзунори Такахаси (Kazunori Takahashi) разработал прототип радиочастотного двигателя, в котором используется магнитное поле остроконечного типа, препятствующее контакту плазмы со стенками. Экспериментальная установка состояла из стеклянной трубки с внутренней камерой диаметром 10,5 сантиметра и длиной 25 сантиметров. Трубку обмотали двухвитковой рамочной антенной и поместили внутрь двух соленоидов, один из которых располагался около выхода. Всю конструкцию поместили на маятниковый балансир внутрь просторной вакуумной камеры.

Вместо ксенона, который используется в традиционных электрических двигателях, в экспериментальной установке применялся более дешевый аргон. Газ вводили через керамическую трубку вблизи сопла со скоростью 2,1 миллиграмма в секунду, благодаря чему в камере создавалось давление 28 миллипаскаль, что в 10 раз больше фонового значения, рекомендуемого для тестирования ионных двигателей и двигателя Холла.

Эксперимент продемонстрировал, что эффективность преобразования равна 30 процентам по сравнению с предыдущим результатом в 20 процентов. Однако автор отмечает, что срок службы радиочастотного плазменного двигателя еще не определен и остается целью дальнейших исследований. Кроме того, рассчитанный КПД двигателя не учитывал трату энергии на работу соленоидов и потери энергии в радиочастотном генераторе, что также остается сложной задачей, пока что препятствующий летным испытаниям установки.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 12.02 17:08
  • 14184
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 12.02 15:01
  • 85
"Для прорыва островных цепей". Китай дал мощный ответ Пентагону
  • 12.02 11:15
  • 1
Если «Телега» встанет: вопросы от военных и размышления военкоров
  • 12.02 08:45
  • 1572
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 12.02 08:12
  • 99
МС-21 готовится к первому полету
  • 12.02 06:41
  • 0
Комментарий на "Контракты на экспорт российских истребителей Су-57 на Ближний Восток "уже есть". Самый вероятный заказчик — Иран (Military Watch Magazine, США)", и "СМИ предрекли смещение баланса сил на Ближнем Востоке при продаже Су-57"
  • 12.02 05:49
  • 1
Комментарий к "Как становится лучше истребитель Су-57"
  • 12.02 05:01
  • 1
В «Ростехе» оценили эффективность антидронового «Зубра»
  • 12.02 04:48
  • 1
Госкомвоенпром Беларуси представляет ударный беспилотный комплекс нового поколения "Квадро-М"
  • 12.02 01:53
  • 1
Пределы возможностей российско-украинско-американских переговоров (Stratfor, США)
  • 12.02 01:46
  • 0
По поводу направлений совершенствования тактической авиации РФ.
  • 12.02 00:24
  • 0
Комментарий к "Линкор класса "Трамп" против "Адмирала Нахимова" (The National Interest, США)"
  • 11.02 22:22
  • 0
Комментарий к "В США оценили «морских терминаторов» из России"
  • 11.02 21:46
  • 1
Вершина диванно-искпердного идиотизма. Комментировать не буду - наслаждайтесь. :)
  • 11.02 21:22
  • 0
Комментарий к "В США назвали главную характеристику Ту-160М"