Электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом (англ. Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket; VASIMR) — электромагнитный плазменный ускоритель, предназначенный для реактивного ускорения космического аппарата. Реактивный двигатель использует радиоволны для ионизации рабочего тела с последующим разгоном полученной плазмы с помощью электромагнитного поля для получения тяги.
Метод нагрева плазмы, используемый в VASIMR, был разработан в результате исследований в области термоядерного синтеза. Цель разработки VASIMR — заполнить разрыв между высокоэффективными реактивными системами малой тяги с высоким удельным импульсом и низкоэффективными системами большой тяги с низким удельным импульсом. VASIMR способен работать в режимах, близких к системам большой тяги и малой.
VASIMR, иногда рассматриваемый как электротепловой плазменный ускоритель (ЭПУ), использует радиоволны для ионизации и нагрева рабочего тела и электромагнитные поля для ускорения плазмы для получения ускорения. Этот тип двигателя можно рассматривать как вариацию безэлектродного плазменного ускорителя, отличающегося в способе ускорения плазмы. Оба типа двигателя не имеют никаких электродов. Основное преимущество такого проекта в исключении проблемы эрозии электродов. Более того, так как все части VASIMR защищены магнитным полем и не приходят в прямой контакт с ионизированной плазмой, потенциальная продолжительность эксплуатации двигателя, построенного по такому проекту, гораздо выше ионного двигателя.
Проект включает в себя три части:
Изменяя количество энергии на радиоволновый разогрев и количество рабочего тела, направленного на создание плазмы, VASIMR способен как производить малую тягу с высоким удельным импульсом, так и относительно высокую тягу с низким удельным импульсом.
Диаграмма VASIMRВ отличие от обычных циклотронно-резонансных нагревающих процессов, ионы в VASIMR сразу же проходят через магнитное сопло быстрее времени, необходимого для достижения термодинамического равновесия. Основываясь на теоретической работе 2004 года Арефьева (Arefiev) и Брейзмана (Breizman) из Техасского университета в Остине, практически вся энергия в ионной циклотронной волне будет равномерно распределена в ионизированной плазме за один проход в циклотронном абсорбционном процессе. Это позволяет ионам покинуть магнитное сопло с очень узким распределением энергии, что дает упрощенное и компактное распределение магнитов в двигателе.[1]
Текущие VASIMR должны обладать удельными импульсами в диапазоне от 3000 до 30 000 секунд (скорости истечения от 30 до 300 км/с). Нижний предел этого диапазона сопоставим с некоторыми существующими концепциями ионных двигателей. Регулируя получение плазмы и нагрев, VASIMR может управлять удельным импульсом и тягой. Двигатель также способен использовать гораздо более высокие уровни энергии (мегаватты) по сравнению с существующими концепциями ионных двигателей. Поэтому VASIMR может обеспечить в десятки раз большую тягу, при условии наличия подходящего источника энергии.
VASIMR не подходит для запуска полезной нагрузки с поверхности Земли из-за его низкого соотношения тяги к массе и может быть использован только в невесомости. Он может быть использован в качестве последней ступени, сокращая потребность в топливе для транспортировки в космосе. Ожидается, что двигатель должен выполнять эти операции за доли стоимости от стоимости на основе технологий химического реактивного движения:
Другие применения VASIMR (например, транспортировка людей к Марсу) требуют наличия источников очень высоких энергий с небольшой массой, таких как ядерные энергетические установки.
В августе 2008 г. Тим Гловер (Tim Glover), директор по развитию фирмы «Ad Astra», публично заявил, что первым ожидаемым применением двигателя VASIMR является «заброс грузов (не людей) с низкой околоземной орбиты на низкую лунную орбиту» и будет предназначено для поддержки программы НАСА возвращения на Луну.[2]
Основным разработчиком VASIMR является «Ad Astra Rocket Company». На данный момент основные усилия были направлены на улучшение общей эффективности двигателя, путём увеличения уровней используемой энергии. Согласно данным компании, текущая эффективность VASIMR составляет 67 %. Опубликованные данные по двигателю VX-50 говорят о том, что двигатель способен использовать 50 кВт на излучение в радиодиапазоне, обладает КПД 59 %, вычисленное следующим образом: 90 % NA эффективность процесса получения ионов × 65 % NB эффективность процесса ускорения ионов. Модель VX-100, как ожидается, будет иметь общую эффективность 72 %, путём улучшения параметра NB, то есть эффективности ускорения ионов, до 80 %.[3][4]
Однако имеются дополнительные меньшие потери эффективности, относящиеся к конвертации постоянного тока в радиоволновую энергию и потребление энергии сверхпроводящими магнитами. Для сравнения, рабочий ионный двигатель NASA HiPEP, обладает общей эффективностью ускорителя 80 %.[5] Опубликованные данные испытаний по VASIMR модели двигателя VX-50 показывают, что он способен производить 0,5 Н тяги. «Ad Astra Rocket Company» планировала проведение испытаний прототипа двигателя VX-200 в начале 2008 г. с мощностью излучения в радиодиапазоне 200 кВт с целью достижения требуемой эффективности, требуемой тяги и удельного импульса.
24 октября 2008 года компания заявила, что генерация плазмы двигателем VX-200 с помощью радиоволн первой ступени или твердотельным высокочастотным излучателем энергии достигла планируемых рабочих показателей. Ключевая технология, твердотельное преобразование энергии постоянного тока в радиоволны, стала крайне эффективной и достигла уровня 98 %. Радиоволновый импульс использует 30 кВт для превращения газа аргон в плазму, оставшиеся 170 кВт расходуются на разгон и разогрев плазмы в задней части двигателя с помощью ион-циклотронного резонансного разогрева.[6]
На основании данных, опубликованных по предыдущим испытаниям VX-100[7], можно ожидать, что двигатель VF-200, который должен быть установлен на МКС, будет иметь системную эффективность 60—65 % и уровень тяги 5 Н. Оптимальный удельный импульс предполагается на уровне 5000 с и использованием в качестве рабочего тела аргона. Удельная мощность оценивается в 1 кг/кВт, что означает, что вес данной версии VASIMR будет составлять только 300 кг.
Одна из оставшихся проблем — определение соотношения потенциально возможной тяги по отношению к действительному её значению. То есть, будет или нет горячая плазма находится на расстоянии от двигателя на самом деле. Это будет подтверждено в 2009 г, когда двигатель VX-200 будет установлен и протестирован в достаточно большой вакуумной камере. Другая проблема — управление выделяемым паразитным теплом при работе (60 % эффективности означает около 80 кВт ненужного тепла), решение которой критически важно для продолжительного функционирования двигателя VASIMR.
10 декабря 2008 года «Ad Astra Rocket Company» заключила контракт с NASA на определение расположения и испытание полетной версии VASIMR VF-200 на МКС. Его запуск запланирован на 2011—2012 гг[2][8][9].
7 июля 2009 года сотрудники «Ad Astra Rocket Company» успешно испытали плазменный двигатель на сверхпроводящих магнитах.[10]
VASIMR-двигатель на МКС будет использоваться в пакетно-монопольном режиме, с периодическими включениями. Так как производство электроэнергии на МКС недостаточно велико, система будет включать в себя набор батарей с достаточно малым потреблением тока для подзарядки, которая позволит двигателю работать в течение 10 мин. Этого будет достаточно для поддержания высоты станции, что исключит необходимость дорогостоящей операции по подъему станции с использованием ускорителей на основе химических реакций горения.
Наиболее важным применением в обозримом будущем для VASIMR-ускоряемых космических аппаратов является транспортировка грузов. Многочисленные исследования показали, что VASIMR-ускоряемый аппарат будет более эффективным при движении в космосе по сравнению с традиционными интегрированными химическими ракетами. Космический буксир, ускоряемый одним VF-200, был бы способен переместить 7 т груза с низкой земной орбиты на низкую лунную орбиту примерно за шесть месяцев полета.
NASA планирует перемещение 34 т полезного груза от Земли до Луны. Для того, чтобы совершить такое путешествие, должно быть сожжено около 60 тонн кислород/водород. Сопоставимый космический буксир требовал бы 5 двигателей VF-200, потребляющих 1 МВт электроэнергии, получаемой от солнечных батарей или от ядерного реактора. Для того, чтобы проделать такую же работу, подобный буксир потратил бы только 8 тонн аргона. Время полета буксира может быть сокращено за счёт полета с меньшим грузом или используя большее количество аргона в двигателях при меньшем удельном импульсе (большем расходе топлива). Например, пустой буксир при возвращении к Земле должен покрывать это расстояние за 23 дня при оптимальном удельном импульсе 5000 с или за 14 дней при удельном импульсе 3000 с.
Предполагается, что 200-мегаваттный двигатель класса VASIMR сможет осуществлять миссии по доставке людей к Марсу всего за 39 дней, по сравнению с шестью месяцами, которые требуются традиционным ракетам.[11]
Электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом (англ. Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket; VASIMR) — электромагнитный плазменный двигатель, предназначенный для реактивного ускорения космического аппарата. Реактивный двигатель использует радиоволны для ионизации рабочего тела с последующим разгоном полученной плазмы с помощью электромагнитного поля для получения тяги.
Способ нагрева плазмы, используемый в VASIMR, был разработан в результате исследований в области термоядерного синтеза. Цель разработки VASIMR — заполнить разрыв между высокоэффективными реактивными системами малой тяги с высоким удельным импульсом и низкоэффективными системами большой тяги с низким удельным импульсом. VASIMR способен работать в режимах, близких к системам большой тяги и малой.
Концепция двигателя предложена астронавтом и учёным Франклином Чанг-Диазом из Коста-Рики в 1979 году и продолжает развиваться в настоящее время.
VASIMR, иногда рассматриваемый как электротепловой плазменный ускоритель (ЭПУ), использует радиоволны для ионизации и нагрева рабочего тела и электромагнитные поля для ускорения плазмы для создания тяги. Этот тип двигателя можно рассматривать как разновидность безэлектродного плазменного двигателя, отличающегося в способе ускорения плазмы. Оба типа двигателя не имеют никаких электродов. Основное преимущество такого проекта состоит в исключении эрозии электродов. Более того, так как все части VASIMR защищены магнитным полем и не приходят в прямой контакт с плазмой, потенциальная продолжительность эксплуатации двигателя, построенного по такому проекту, гораздо выше ионного двигателя.
Проект включает в себя три части:
Изменяя количество энергии на радиоволновый разогрев и количество рабочего тела, из которого создаётся плазма, VASIMR способен как производить малую тягу с высоким удельным импульсом, так и относительно высокую тягу с низким удельным импульсом.
В отличие от обычных циклотронно-резонансных нагревающих процессов, ионы в VASIMR сразу же проходят через магнитное сопло быстрее времени, необходимого для достижения термодинамического равновесия. Основываясь на теоретической работе 2004 года Арефьева и Брейзмана из Техасского университета в Остине, практически вся энергия в ионной циклотронной волне будет равномерно распределена в ионизированной плазме за один проход в циклотронном абсорбционном процессе. Это позволяет ионам покинуть магнитное сопло с очень узким распределением энергии, что даёт упрощённое и более плотное распределение магнитов в двигателе.[1]
Текущие VASIMR должны обладать удельными импульсами в диапазоне от 3000 до 30 000 секунд (скорости истечения от 30 до 300 км/с). Нижний предел этого диапазона сопоставим с некоторыми существующими концепциями ионных двигателей. Регулируя получение плазмы и нагрев, VASIMR может управлять удельным импульсом и тягой. Двигатель также способен использовать гораздо более высокие уровни энергии (мегаватты) по сравнению с существующими концепциями ионных двигателей. Поэтому VASIMR может обеспечить в десятки раз большую тягу, при условии наличия подходящего источника энергии.
VASIMR не подходит для подъёма полезной нагрузки с поверхности планеты (например, Земли) на околопланетную орбиту из-за его низкого соотношения тяги к массе и может быть использован только в невесомости (например, для старта корабля с околопланетной орбиты). Он может быть использован в качестве последней ступени, уменьшая потребность в топливе для транспортировки в космосе, или в качестве разгонного блока. Ожидается, что двигатель должен выполнять эти операции за доли стоимости от стоимости аналогов на основе технологий химического реактивного движения:
Другие применения VASIMR (например, доставка людей к Марсу) требуют наличия источников очень высоких энергий с небольшой массой, таких как, например, ядерные энергоблоки.
В августе 2008 г. Тим Гловер, директор по развитию фирмы «Ad Astra», заявил, что первым ожидаемым применением двигателя VASIMR является «заброс грузов (не людей) с низкой околоземной орбиты на низкую лунную орбиту» и будет предназначено для поддержки программы НАСА возвращения на Луну.[2]
| Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела. Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон. |
Основным разработчиком VASIMR является «[en]». В настоящее время основные усилия были направлены на улучшение общей эффективности двигателя, путём увеличения уровней используемой энергии. Согласно данным компании, ещё совсем недавно эффективность VASIMR составляла 67%. Опубликованные данные по двигателю VX-50 говорят о том, что двигатель способен использовать 50 кВт на излучение в радиодиапазоне, обладает КПД 59%, вычисленное следующим образом: 90% NA эффективность процесса получения ионов × 65% NB эффективность процесса ускорения ионов. Модель VX-100, как ожидается, будет иметь общую эффективность 72 %, путём улучшения параметра NB, то есть эффективности ускорения ионов, до 80 %.[3][4]
Однако имеются дополнительные меньшие потери эффективности, относящиеся к превращению энергии постоянного тока в радиоволновую энергию и потребление энергии сверхпроводящими магнитами. Для сравнения, рабочий ионный двигатель NASA HiPEP, обладает общей эффективностью ускорителя 80%.[5] Опубликованные данные испытаний двигателя VASIMR модели VX-50 показывают, что он способен производить 0,5 Н тяги. «Ad Astra Rocket Company» планировала проведение испытаний прототипа двигателя VX-200 в начале 2008 г. с мощностью излучения в радиодиапазоне 200 кВт с целью достижения требуемой эффективности, требуемой тяги и удельного импульса.
24 октября 2008 года компания заявила, что генерация плазмы двигателем VX-200 с помощью радиоволн первой ступени или твердотельным высокочастотным излучателем энергии достигла планируемых рабочих показателей. Ключевая технология, твердотельное преобразование энергии постоянного тока в радиоволны, стала крайне эффективной и достигла уровня 98%. Радиоволновый импульс использует 30 кВт для превращения аргона в плазму, оставшиеся 170 кВт расходуются на разгон и разогрев плазмы в задней части двигателя с помощью ион-циклотронного резонансного разогрева.[6]
На основании данных, опубликованных по предыдущим испытаниям VX-100[7], можно ожидать, что двигатель VF-200, который должен быть установлен на МКС, будет иметь системную эффективность 60—65% и уровень тяги 5 Н. Оптимальный удельный импульс предполагается на уровне 5000 с с использованием в качестве рабочего тела аргона. Удельная мощность оценивается в 1 кг/кВт, что означает, что масса данной версии VASIMR будет составлять только 300 кг.
Одна из оставшихся проблем — определение соотношения потенциально возможной тяги по отношению к действительному её значению. То есть, будет или нет горячая плазма находится на расстоянии от двигателя на самом деле. Это будет подтверждено в 2009 г, когда двигатель VX-200 будет установлен и испытан в достаточно большой вакуумной камере. Другая проблема — управление выделяемой побочной теплотой при работе (60% эффективности означает около 80 кВт ненужной теплоты), решение которой критически важно для продолжительной работы двигателя VASIMR.
10 декабря 2008 года «Ad Astra Rocket Company» заключила договор с NASA на определение расположения и испытание полётной версии VASIMR VF-200 на МКС. Его запуск был запланирован на 2015 г.[8]
7 июля 2009 года сотрудники «Ad Astra Rocket Company» удачно испытали плазменный двигатель на сверхпроводящих магнитах.[9]
VASIMR-двигатель на МКС будет использоваться в пакетно-монопольном режиме, с периодическими включениями. Так как производство электроэнергии на МКС недостаточно велико, система будет включать в себя набор батарей с достаточно малым потреблением тока для подзарядки, которая позволит двигателю работать в течение 10 мин. Этого будет достаточно для поддержания высоты станции, что исключит необходимость дорогостоящей операции по подъему станции с использованием химических ракетных двигательных блоков.
В 2015 году Компания Ad Astra Rocket выиграла 10-ти миллионный тендер на постройку межпланетного ионного двигателя «Vasimr», способного доставить экспедицию на Марс менее чем за сорок дней[10]. В 2016 году компания Ad Astra Rocket сообщила, что КПД двигателя вырастет с 70 до 75%, если использовать криптон вместо аргона. Тяга двигателя достигнет 2 Н. Работы на территории компании в Техасе ведутся по замене старого магнита на сверхпроводящий магнит нового типа без охлаждения жидким азотом. Остается проблема электрического заряда двигателя. При его работе струя выбрасывает заряженные ионы, но оставшиеся электроны заряжают корпус. В наземных условиях невозможно замерить этот эффект зарядки корпуса. Пока считается, что этот эффект мал и на всех электрических ракетных двигателях эта проблема была решена во время испытаний.
Наиболее важным в обозримом будущем применением космических аппаратов с двигателями VASIMR является перевозка грузов (особенно межпланетная). Многочисленные исследования показали, что космический корабль с маршевыми двигателями VASIMR будет более эффективным при движении в космосе по сравнению с кораблями с обычными химическими ракетными двигателями. Космический буксир, ускоряемый одним VF-200, был бы способен переместить 7 т груза с низкой земной орбиты на низкую лунную орбиту примерно за шесть месяцев полёта.
NASA планирует перемещение 34 т полезного груза от Земли до Луны. Для того, чтобы совершить такое путешествие, должно быть сожжено около 60 тонн кислород/водород. Сопоставимый космический буксир требовал бы 5 двигателей VF-200, потребляющих 1 МВт электроэнергии, получаемой от солнечных батарей или от ядерного реактора. Для того, чтобы проделать такую же работу, подобный буксир потратил бы только 8 тонн аргона. Время полёта буксира может быть сокращено за счёт полёта с меньшим грузом или используя большее количество аргона в двигателях при меньшем удельном импульсе (большем расходе рабочего тела). Например, пустой буксир при возвращении к Земле должен покрывать это расстояние за 23 дня при оптимальном удельном импульсе 5000 с или за 14 дней при удельном импульсе 3000 с.
Предполагается, что 200-мегаваттный двигатель класса VASIMR сможет осуществлять полёты с доставкой людей к Марсу всего за 39 дней, по сравнению с шестью месяцами, которые требуются космическим аппаратам с обычными ракетными двигателями.[11]
encyclopaedia.bid
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАКЕТНЫЙ двигатель (плазменный - магнитогидродинамический), электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело находится в состоянии плазмы и разгоняется с помощью воздействующего на него электромагнитного поля. Удельный импульс 15-100 км/с.
Двигатель — двигателя, м. 1. Машина, приводящая что-н. в движение; механизм, преобразующий какой-н. вид энергии в механическую работу (тех.). внутреннего сгорания. Электрический двигатель.........Толковый словарь Ушакова
Ракетный — ракетная, ракетное (спорт.). Прил. к ракета 2. Ракетное производство.Толковый словарь Ушакова
Двигатель М. — 1. Устройство, преобразующее какой-л. вид энергии в механическую работу. 2. перен. Сила, способствующая росту, развитию чего-л.Толковый словарь Ефремовой
Двигатель — -я; м.1. Машина, превращающая какой-л. вид энергии в механическую энергию. Паровой д. Д. внутреннего сгорания. Реактивный д.2. чего. Сила, побуждающая к чему-л., содействующая........Толковый словарь Кузнецова
Ракетный — см. Ракета.Толковый словарь Кузнецова
Ракетный Ученый — сотрудник биржи или брокерской фирмы, занятый операциями на финансовых рынках на основе новейших компьютерных программ и других технических методов, пользующийся........Экономический словарь
Ракетный Ученый — (сленг.) сотрудник биржи или брокерской фирмы, занятый операциями на финансовых рынках на основе новейших компьютерных программ и других технических методов, пользующийся........Юридический словарь
Бензиновый Двигатель — , самый распространенный ВИД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.Научно-технический энциклопедический словарь
Ветровой Двигатель — , техническое приспособление, использующее силу ветра для выработки энергии, которая приводит в действие механизмы, либо для генерации электричества. Начиная с 1970 г.,........Научно-технический энциклопедический словарь
Вечный Двигатель — , существует две теоретические формы вечного двигателя. В первой механизм работает бесконечно без притока ЭНЕРГИИ извне. Однако этот вид машины противоречит первому........Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель — • (мотор), механизм, преобразующий энергию (такую как тепло или электричество) в полезную работу. Термин «мотор» иногда применяется к ДВИГАТЕЛЮ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ........Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель Ванкеля — , двигатель внутреннего сгорания, в котором вместо поршней действуют роторы. Конструкция была разработана в 1950-х гг. немецким инженером Феликсом Ванкелем (1902-88). Каждый........Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель Внутреннего Сгорания — , широко используемый в машинах и мотоциклах двигатель, внутри которого горючее сгорает так, что выделяемые при этом газы могут производить движение. Бывает двух видов........Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель Возвратно-поступательного Действия — , см. ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ.Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель С Воспламенением От Сжатия — , см. ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.Научно-технический энциклопедический словарь
Двухтактный Двигатель — , двигатель, в котором движение каждого поршня осуществляется в два этапа. Эта операция называется двухтактным циклом. Во многих малых бензиновых двигателях используется........Научно-технический энциклопедический словарь
Дизельный Двигатель — , ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, в котором тепло для поджигания горючего получается путем сжатия воздуха. Этот тип двигателя был изобретен Рудольфом ДИЗЕЛЕМ в 1890-е........Научно-технический энциклопедический словарь
Ионный Двигатель — , тип РАКЕТНОГО двигателя, который в качестве движущей силы использует не горячие газы, а ионы (ионный ракетный двигатель), испускаемые в электрическом поле атомами........Научно-технический энциклопедический словарь
Корабельный Двигатель — , силовая установка, используемая для приведения в движение морских КОРАБЛЕЙ и в качестве вспомогательной установки в более маленьких плавающих суднах. В XIX и начале........Научно-технический энциклопедический словарь
Линейный Двигатель — , тип ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ, разработанный для мощных высокоскоростных поездов. В принципе похож на роторный электрический мотор, но вместо нескольких катушек (ротора),........Научно-технический энциклопедический словарь
Паровой Двигатель — , ДВИГАТЕЛЬ, приводимый в действие силой пара. Пар, получаемый путем нагрева воды, используют для движения. В некоторых двигателях сила пара заставляет двигаться поршни,........Научно-технический энциклопедический словарь
Поршневой Двигатель — , любой ДВИГАТЕЛЬ, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение, такой как ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ или ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, обычно спользуемый........Научно-технический энциклопедический словарь
Прямоточный Воздушно-реактивный Двигатель — (ПВРД), авиационный РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный мотор, приводящий в движение летательный аппарат с помощью скоростного потока воздуха, сжимаемого в приемном устройстве........Научно-технический энциклопедический словарь
Реактивный Двигатель — , двигатель, который обеспечивает продвижение вперед, быстро выпуская струю жидкости или газа в направлении, противоположном направлению движения. Чтобы создать высокоскоростной........Научно-технический энциклопедический словарь
Солнечный Двигатель — (гелиотермический двигатель), устройство, превращающее СОЛНЕЧНУЮ ЭНЕРГИЮ в механическую РАБОТУ. Чаще всего используется для обеспечения РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ для космического........Научно-технический энциклопедический словарь
Стартовый Двигатель — , РАКЕТНЫЙ двигатель, который сообщает движение снаряду или космическому кораблю на первых стадиях полета, а затем отделяется и тем самым уменьшает собственный вес........Научно-технический энциклопедический словарь
Тепловой Двигатель — , любой двигатель, который превращает тепловую энергию (обычно сжигаемого топлива) в полезную механическую энергию. Таким образом, все ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ........Научно-технический энциклопедический словарь
Термоэлектрический Двигатель — , разновидность РАКЕТНОГО реактивного двигателя, сочетающего тепловую и электрическую энергию для разгона частиц до огромных скоростей. В дуговом РЕАКТИВНОМ ДВИГАТЕЛЕ........Научно-технический энциклопедический словарь
Турбовентиляторный Двигатель — , ТУРБИННЫЙ двигатель, разработанный на основе ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, но более эффективный. В нем имеется компрессор, нагнетающий воздух из воздухозаборника в........Научно-технический энциклопедический словарь
Турбовинтовой Двигатель — , авиационный двигатель с пропеллером (воздушным винтом), который приводится в действие газовой ТУРБИНОЙ через передаточный механизм (редуктор). Турбина сжимает воздух,........Научно-технический энциклопедический словарь
slovariki.org
electromagnetic propulsion
Русско-английский политехнический словарь. Академик.ру. 2011.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (плазменный магнитогидродинамический), электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело находится в состоянии плазмы и разгоняется с помощью воздействующего на него электромагнитного поля. Удельный импульс 15 100 км/с … Большой Энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — плазменный двигатель, электрический ракетный двигатель, в к ром превращённое в плазму рабочее тело разгоняется с помощью электромагн. поля. Уд. импульс Э. р. д. может достигать неск. сотен км/с. Впервые испытан в полёте на сов. КА Зонд 2 . См.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
электромагнитный ракетный двигатель — (плазменный, магнитогидродинамический), электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело находится в состоянии плазмы и разгоняется с помощью воздействующего на него электромагнитного поля. Удельный импульс 15 100 км/с. * * *… … Энциклопедический словарь
Электромагнитный ракетный двигатель — см. Электрический ракетный двигатель … Большая советская энциклопедия
Ракетный двигатель — реактивный двигатель, источник энергии и рабочее тело которого находится в самом средстве передвижения. Ракетный двигатель единственный практически освоенный для вывода полезной нагрузки на орбиту искусственного спутника Земли и применения в… … Википедия
Электромагнитный ракетный ускоритель — VASIMR на испытательном стенде Электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом (англ. Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket; VASIMR) электромагнитный плазменный … Википедия
Ракетный двигатель (РД) — реактивный двигатель, не использующий для своей работы окружающую среду. Основной тип двигателя в космонавтике. По видам ракетного топлива, энергии и рабочему телу различают химические, ядерные, электрические, газоаккумуляторные и фотонные… … Словарь военных терминов
плазменный ракетный двигатель — 1) электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело плазма; 2) то же, что электромагнитный ракетный двигатель. * * * ПЛАЗМЕННЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПЛАЗМЕННЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, 1) электрический ракетный двигатель (см. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ… … Энциклопедический словарь
магнитогидродинамический ракетный двигатель — см. Электромагнитный ракетный двигатель. * * * МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, см. Электромагнитный ракетный двигатель (см. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ) … Энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ЭРД) ракетный двигатель, в к ром рабочее тело разгоняется до весьма высоких скоростей (недостижимых в химических ракетных двигателях) с помощью электрич. энергии. Для ЭРД характерны высокий уд. импульс и большая относит. масса электросиловой… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ПЛАЗМЕННЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — 1) электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело плазма;2) то же, что электромагнитный ракетный двигатель … Большой Энциклопедический словарь
polytechnic_ru_en.enacademic.com
Пла́зменный дви́гатель (также плазменный инжектор) — ракетный двигатель, рабочее тело которого приобретает ускорение, находясь в состоянии плазмы.[1]
Существует множество типов плазменных двигателей. В настоящее время наиболее широкое распространение — в качестве двигателей для поддержания точек стояния геостационарных спутников связи — получили стационарные плазменные двигатели, идея которых была предложена А. И. Морозовым в 1960-х гг. Первые лётные испытания состоялись в 1972 г.[2] Плазменные двигатели не следует путать с ионными. Они не предназначены для вывода грузов на орбиту, и могут работать только в вакууме.
Нейтральный газ ксенон подается через металлический кольцевой анод с отверстиями в двустенную (кольцевую) керамическую газоразрядную камеру, на выходе которой установлен полый газоразрядный (работающий также на ксеноне) катод-компенсатор для эмиссии электронов. В керамической газоразрядной камере внутренний и наружный полюса электромагнита создают радиальное магнитное поле в несколько сотен Гаусс, нарастающее вдоль камеры и быстро спадающее за её пределами. Если между анодом и катодом-компенсатором приложить постоянное напряжение в несколько сотен Вольт, то в газоразрядном канале зажигается разряд и ксенон ионизируется, создавая плазму. Тяжёлые ионы ксенона ускоряются электрическим полем вдоль канала, почти не отклоняясь слабым магнитным полем, и набирают энергию несколько меньшую, чем приложенное напряжение. Электроны же, напротив, не могут свободно перемещаться вдоль канала, поскольку их ларморовский радиус очень мал. Впрочем, из-за коллективных процессов в плазме электроны всё же составляют небольшую часть разрядного тока. Основной же ток разряда переносят ионы ксенона. Поток ускоренных ионов, вылетающих из газоразрядной камеры, создаёт реактивную тягу двигателя. Вместе с ионами из плазменного двигателя уходит равный им по величине поток электронов из катода-компенсатора.[3]
dik.academic.ru
«Невозможный» электромагнитный ракетный двигатель на самом деле работает: скоро до Луны можно будет долететь всего за четыре часа.
В течение всего прошлого года было много споров относительно электромагнитного индукторного двигателя, известного как «EM Drive». Это нереальное с логической точки зрения устройство, разработка которого по-прежнему находится в стадии эксперимента, стало настоящим вызовом всеобщему мнению ученого мира. Идея создания «EM Drive» так сильно возбуждает умы, поскольку этот двигатель обладает колоссальной тягой, благодаря которой гипотетически способен доставить человека на Марс всего за 70 дней, без всякого дорогостоящего ракетного топлива. Он движется за счет микроволн, колеблющихся внутри герметичной капсулы взад-вперед, и именно этот эффект делает двигатель столь необычайно мощным и в то же время, столь неправдоподобным.
Дело в том, что этот потрясающе эффективный источник движущей силы противоречит одному их основных физических законов – закону сохранения импульса. Этот закон гласит, что для того, чтобы предмет получил импульс движения вперед, какой-то пропеллент должен быть выброшен с таким же импульсом в противоположном направлении. По этой причине, когда в начале 2000-х британский ученый Роджер Шоуэр создал прототип «EM Drive», идея подобного двигателя была в основном осмеяна и выброшена из поля зрения научного мира.
Однако, несколько лет спустя группа китайских исследователей решила построить свою собственную версию устройства и, ко всеобщему удивлению, оно на самом деле заработало. Тогда американский изобретатель также сделал нечто подобное и убедил входящую в НАСА исследовательскую группу «Eagleworks Laboratories» под руководством знаменитого Гарольда «Сонни» Уайта, провести эксперимент. Инженеры НАСА в конечном итоге признали, что двигатель действительно работает. И наконец, знаменитый Мартин Таджмар, глава немецкого Института аэрокосмического инжиниринга при Техническом университете в Дрездене, который проводил опыты с собственным электромагнитным двигателем, также получил подтверждение, что он способен генерировать тягу, впрочем, по необъяснимым на сегодняшний день причинам.
Таджмар изложил свои выводы во время форума Американского института воздухоплавания и космонавтики, состоявшегося во Флориде 27 июля 2015 года. Он провел масштабную работу по экспериментальному тестированию революционных электромагнитных двигателей, таким образом, его выводы представляют большую ценность в качестве очередного независимого подтверждения работоспособности «EM Drive».
Что наиболее важно, его система генерировала количество тяги, в целом соответствующее предсказаниям Шоуэра, которое в несколько тысяч раз превосходит этот показатель для ракеты с фотонным двигателем.
Каковы могут быть последствия появления в арсенале человечества такого двигателя? Конечно, трудно удержаться от спекуляций о том, насколько революционным может оказаться это открытие для планеты Земля, однако, скорее всего стоит дождаться публикации результатов, которые Шоуэр намерен, согласно сообщениям, опубликовать всего через несколько месяцев.
Таким образом, вполне может оказаться, что для объяснения, каким образом работает этот двигатель, придется изменить некоторые из базовых законов физики. Однако если это откроет человечеству двери к путешествиям по всей Солнечной системе, и, что еще более важно, за ее пределы, такая жертва представляется вполне оправданной и будет охотно принесена.
yenot.net
