DARPA працює над покращенням людських відчуттів за допомогою комп’ютерів
18 Серпня , 2017
“Нанопровідникові” транзистори з фотонним управлінням
18 Серпня , 2017

Китай працює над створенням потужного іонного двигуна

Для подолання великих відстаней під час космічних подорожей сучасні ракетні двигуни, які використовуються під час польотів за межі земної атмосфери, не зовсім підходять. Вони дуже масивні і споживають колосальну кількість палива, тому розробка принципово інших «космічних двигунів» ведеться ще з середини минулого століття. Одним із шляхів розвитку може стати створення іонного двигуна. І, згідно з повідомленням видання Physics of Plasmas, китайським інженерам вдалось досягти значних успіхів у цій галузі.

Як йдеться в статті, вчені з Китаю розробили новий метод іонізації газу і його розігріву в іонному двигуні, що може підвищити силу тяги приблизно на 50% при тій же вихідній кількості палива. За словами Лікйю Вея з технологічного інституту Харбіна,

«Треба розуміти, що ми лише показали, що газ можна пропускати подібним чином через двигун. Нам ще належить перевірити, як кут нахилу, діаметр та інші параметри випускних отворів впливають на ефективність роботи».

Використання іонних двигунів на космічних апаратах має масу переваг. Приміром, вони володіють високим ККД і малою витратою палива. З іншого ж боку, вироблена ними сила тяги вкрай мала через конструктивні особливості, а через це розгін і гальмування відбувається повільно. Китайські фахівці вдосконалили роботу однієї з найтехнологічніших на сьогоднішній день версій іонного двигуна — прискорювача Холла. Вони працюють за рахунок того, що електричне поле, що виробляється цим пристроєм, породжує і розганяє іони, змушуючи їх потік, що рухається зі швидкістю в десятки кілометрів на секунду, «штовхати» космічний корабель у протилежному напрямку. Електрони, що знаходяться всередині магнітного поля, змушують атоми ксенону або будь-яких інших благородних газів перетворюватись в іони, а потім розганяють і нейтралізують їх вже після того, як вони покинули сопло двигуна.

«Головною проблемою Холлівських двигунів є те, що далеко не всі атоми газу, що пропускаються через камеру з електронами, перетворюються в іони. Це помітно знижує ККД і тягу, особливо в тому випадку, якщо розріджений газ рухається швидко».

Для того щоб виправити цей недолік, вчені запропонували досить елегантне рішення: змінити форму сопел, з яких газ потрапляє в робочу камеру двигуна, таким чином, що струмінь газу буде рухатись не перпендикулярно напрямку тяги, як у звичайних двигунів, а буде закручуватися в спіраль. В ході розрахунків з’ясувалось, що такий прийом підвищить ККД в 1,5 рази. Найближчим часом вчені планують створити перші експериментальні прототипи двигунів нового типу і випробувати їх на орбіті нашої планети.

 

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline