Плазменный двигатель — это одна из разновидностей электрического двигателя, такие устанавливают на ракеты. Горючее находится в состоянии плазмы, в отличие от жидкостей его можно использовать только в вакууме, то есть уже в космосе.
Создавать такие аппараты начали в середине 20 столетия. Первый опытный образец был создан NASA, его испытали в 60-е годы. Изобретение плазменного двигателя открывает новые возможности в навигации космических кораблей в пространстве, такие могут использоваться для полета на другие планеты Солнечной системы.
Как это работает
Рассмотрим поэтапно. Компрессор создает давление, сжатый этим давлением воздух поступает в трубку из кварца. К этой трубке подключен волновод, на конце у которого располагается магнетрон, его мощность составляет 1 кВт. Кстати, за счет такого же магнетрона работают обычные микроволновки. В данном случае он очень мощный, создаваемое им излучение достигает 2,45 ГГц. За счет этого сжатый воздух нагревается и ионизируется, превращаясь в плазму, которая затем поступит в реактивный двигатель. Внешне все это устройство выглядит просто, как кварцевая труба 24-х сантиметрового диаметра. Для охлаждения используется самая обычная вода. Если не охлаждать, то система превратится в плазменный электрический мангал.
Внедрение таких двигателей позволило добиться весомых для всего мира преимуществ:
- потребуется жечь меньше нефтепродуктов;
- забота о чистоте окружающей среды за счет снижения выработки углерода;
- замедление глобального потепления.
Какими могут быть
Предполагается, что в будущем такие экологичные двигатели можно будет применять не только в далеком космосе. Было бы неплохо устанавливать такие на самолеты и другие крупные транспортные средства. Но в данный момент это невозможно, так как нет столь компактного и сильного источника энергии.
Что касается плазменных двигателей в ракетах, принцип их работы один и тот же. Он заключается в создании мощного магнитного и электрического поля в непосредственной близости друг от друга. Сначала нужно преобразовать газ в плазму, обычно используются криптон или ксенон. Затем ионы в образованной плазме ускоряются до скорости более 72 000 км в час. Создается тяга для направления ионов по нужной траектории.
Преимущества
Экономия ресурсов окружающей среды — это далеко не все, что предлагают ракетные двигатели плазменного типа. Важнейшая особенность заключается в плазменном импульсе, это показатель скорости, с которой выходит реактивная струя. В данном случае этот показатель рекордный, даже для космических кораблей. Скорость может достигать 10 километров в секунду.
Конструкция простая и недорогая в сборке, и это важное преимущество. При этом она выходит очень надежной и может работать на самых разных космических кораблях. Установки небольшие и относительно легкие. Для их работы не используются химические токсичные вещества и сжатые газы. Благодаря этому они безопасны, когда находятся в нерабочем состоянии. Это инновационное изобретение, которое в будущем будет использоваться в самых разных сферах.
