Инженеры Технического университета Берлина хотят установить на реактивные самолеты плазменные двигатели, способные работать в атмосфере и обеспечивать взлет, посадку и полет на большой высоте.
Традиционный реактивный двигатель производит силу тяги, смешивая сжатый воздух с топливом и поджигая его. Горящая смесь быстро расширяется и вырывается из сопла, толкая аппарат вперед. Плазменный двигатель, в свою очередь, использует электричество для выработки электромагнитных полей. Они сжимают и возбуждают газ, кислород или аргон, в плазму — горячее, плотное ионизированное состояние. Этот процесс напоминает то, что происходит в термоядерном реакторе или звезде.
По общему мнению, плазменные ракетные двигатели не способны работать вне вакуума, поэтому не пригодны ни на что другое, кроме использования для движения спутников в космосе. Но немецкие ученые хотят опровергнуть это утверждение. «Мы хотим разработать систему, которая могла бы действовать на высоте 30 км, куда не могут подняться обычные реактивные самолеты», — говорит Беркант Гёксель, руководитель команды исследователей.
Метаболическая теория возникновения жизни получила подтверждение
Идеи
Его команда проводит испытания такого плазменного двигателя, который способен работать при давлении в 1 атм. «Мы первые, кто занимается производством быстрых и мощных плазменных двигателей, — говорит Гёксель. — Эти реактивные плазменные самолеты смогут развивать скорость до 20 км/с».
Немецкие инженеры используют поток электрических разрядов длиной в наносекунду, чтобы поджечь топливную смесь. Схожая технология используется в импульсных детонационных двигателях, но впервые ее применили к плазменным реактивным двигателям. «Это может расширить границы любого летательного аппарата и снизить стоимость эксплуатации», — заявил Джейсон Кассибри из Алабамского университета.
Билл Гейтс назвал три самых перспективных сферы для старта карьеры
Технологии
Основная сложность, которую придется преодолеть на пути создания плазменного реактивного двигателя, — это отсутствие легких аккумуляторов. Для выработки и поддержания плазмы требуется огромное количество энергии, и на такой самолет пришлось бы погрузить целую электростанцию. Это обстоятельство ограничивает и размер двигателей.
Гёксель и его команда надеются на прорыв в компактных термоядерных реакторах. Или на солнечные панели. Или на возможность передавать энергию на расстояния без проводов. А пока рассматривает вариант гибридного самолета, в котором плазменный двигатель сочетался бы с импульсным детонационным двигателем для экономии топлива, пишет New Scientist.
Игрок в го примет микродозу ЛСД, чтобы выиграть у ИИ
Технологии
Если у инженеров Берлина все получится, то такой плазменный двигатель можно будет установить даже на ракетный ранец. Сейчас модель JB-10 может подняться на высоту более 3 километров. Ее грузоподъемность 350 кг. Максимальная скорость более 160 км/ч. Недавно пилот-любитель провел испытательный полет и подтвердил надежность технологии.