Технологические процессы не стоят на месте. С каждым годом ученые не перестают удивлять мир новыми изобретениями. Одним из которых является плазменный двигатель. Что же это такое и для каких целей его разрабатывали? Об этом пойдет речь в нашей статье.
Рассказ стоит начать с того, что же он из себя представляет. Людям, интересующимся космическими кораблями и ракетами это давно известно.
Плазменный двигатель
Это одна из разновидностей электрических движков для ракет. Его расходные вещества получаются путем ускорения плазмы. По сравнению с аппаратами, использующими жидкие вещества, эти механизмы не подходят для транспортировки грузов на орбиты. Они предназначены для работы в вакуумной среде. Еще одним их назначением могут являться быстрые перелеты в космосе. Работа над их производством активно началась в 20 веке. Первые испытания Nasa были проведены в 60 годах. Изначально было заявление о небольшом количестве возложенных на них функций. Это перелеты и совершение маневрирования по траектории орбит.
Как они работают
К большому удивлению для многих просвещенных в этой области людей, установка оказалось довольно простой. Компрессор под давлением подает воздух в кварцевую трубу, к которой подсоединен волновод, на другом конце ― установлен магнетрон. Подобным устройством оснащены микроволновые печи, с его помощью происходит подогрев еды. В двигателе он обеспечивает мощные излучения, которые нагревают поступающий воздух. В конечном итоге вырабатывается плазма, которая поступает в сопло реактора. Для избежания перегрева аппарата его следует охлаждать, делают это обыкновенной водой.
Детальные исследования ученых позволили сделать три вывода в сторону его безоговорочной пользы для планеты:
- нефть и ее продукты больше не нужно сжигать;
- произойдет заметное уменьшение загрязнением углеродом всей атмосферы;
- процессы, запускающие глобальное потепление, пойдут на спад.
Изучив весь принцип их работы, большинство сошлись во мнении, что подобные двигатели нужно устанавливать на большинство устройств, в том числе и на самолеты. Повсеместное внедрение возможно лишь после разработки достаточно мощных и компактных источников энергии, которыми могут стать термоядерные реакторы.
Существующие виды
Все плазменные ракеты работают по единому принципу. Он основан на работе близко расположенных магнитных и электрических полей. Первый этап ― это выработка плазмы, она получается путем перехода в другое состояние криптона или ксенона. Далее начинается ускорение ионов при скорости 72 тысяч километров в час. На сегодняшний день существует три самых удачных моделей этих двигателей.
Двигатель Холла
Этот вариант создан без ограничений, которые накладывают объемы заряда. Из-за этого обеспечивается более плотная тяга. Это положительно сказывается на развиваемой ракетами скорости. Название носит имя американского физика Эдвина Холла. Именно он открыл и доказал проведение электротока между электрическим и магнитным полем расположенных перпендикулярно к друг другу. Если сформулировать более просто, то образование плазмы в его двигатели происходит за счет взаимодействия заряда между катодом и анодом. Сегодня на орбите насчитывается около 200 разных аппаратов, работающих по этому принципу.
АИПД
Расшифровывается это массивная установка как ― абляционный импульсный плазменный двигатель. Обеспечивает работу небольших космических аппаратов. Ему пророчат довольно большое будущее за счет нескольких факторов:
- постоянное нахождение в рабочем состоянии;
- хороший запас ресурсов;
- способен с высокой точностью дозировать импульсы;
- тяга напрямую связана с потребляемой мощностью.
Стационарные двигатели
Их основной плюс ― компактность. Из-за небольшой вырабатываемой мощности применяют их в качестве исполнительного органа в электрореактивной космической установки. Помогает при проведении экспериментов и научных исследований. Обеспечивает высокую точность проектирования плазменных потоков.
Эти двигатели способны полностью перевернуть научный мир. Помимо их экологичности, они соответствуют множеству требований. Если говорить о применении их в дальнейшем на постоянной основе, то нельзя не отметить очевидные достоинства. Этим разработкам сулят два пути развития. Первый ― установка на наноспутники. Второй ― их спроектируют для крупного маневрирования на орбите и более дальних полетов по всей Солнечной системе. Эта тема продолжает изучаться и мы уверены, что скоро ученые порадуют нас новыми открытиями и достижениями в этой области.
