15 Августа 2017
МОСКВА, 15 августа Китайские инженеры и ученые запустили новый метод ионизации газа и его разогрева в ионном двигателе, который может повысить делаемую ими силу тяги примерно на 50%, говорится в статье, опубликованной в журнале Physics of Plasmas.
Надо понимать, что мы лишь показали, что газ можно подобным образом пропускать через двигатель. Нам еще предстоит испытать то, как угол склона выпускных отверстий, их поперечник, длина и другие факторы влияют на эффективность работы устройства. Мы ожидаем, что двигатели Халла такой конструкции в ближайшее время будут проверены на реальных космических аппаратах, заявил Лицю Вэй (Liqiu Wei) из Технологического института Харбина (Китай).
Идея создания ионного двигателя далеко не нова – первые такие мысли появлялись у советских и американских конструкторов еще в 60 годах прошлого века. За последние полвека было запущено сразу несколько космических аппаратов, оснащенных подобными двигателями – советские зонды серии Метеор и Космос, климатический спутник GOCE, зонды НАСА Deep Space 1 и Dawn, самурайская станция Хаябуса и ряд других аппаратов.
Все они обладают одними и теми же преимуществами и недостатками. В частности, ионные двигатели низкого экономичны, требуя крайне не так много топлива и очень эффективны с точки зрения КПД и расхода топлива. С другой стороны, вырабатываемая ими сила тяги крайне мала из-за конструктивных индивидуальностей таких двигателей, и разгон и торможение космического корабля идет крайне медленно, что прикладывает их не самым прекрасным средством для доставки людей к Марсу и другим планетам.
Вэй и его коллеги улучшили работу какого-либо из самых продвинутых версий ионных двигателей, так называемых бетатронов Холла. Подобные двигатели, как объясняют ученые, взаимодействуют за счет того, что электрическое поле, вырабатываемое этим устройством, порождает и разгоняет ионы, заставляя их поток, движущийся со скоростью в десятки километров в секунду, толкать космический корабль в противоположном направлении.
В отличие от других типов ионных двигателей, главной движущей силой в ускорителе Холла скандалят электроны, заточенные внутри магнитного поля, сконфигурированного особым образом. Они заставляют атомы элемента или любых других благородных газоплазменный превращаться в ионы, а затем разгоняют и нейтрализуют их уже после того, как они покинули сопло двигателя.
Главной неурядицей Холловских двигателей, как рассказывает Вэй, является то, что далеко не все атомы газа, пропускаемого через камеру с электронами, превращаются в ионы. Это заметно снижает КПД двигательной установки и снижает ее тягу, особенно в том случае, если газ разрежен и движется быстро.
Китайские ученые предложили очень простое, но, как оказалось, эффективное решение этой проблемы, позволяющее повысить тягу устройства и его КПД почти в 1, 5 раза. Для этого они предлагают поменять форму сопел, из которых газ попадает в рабочую камеру двигателя, таким образом, что испускаю газа будет двигаться не перпендикулярно направлению тяги, как в обычных двигателях, а будет закручена в спираль.
Как отображают теоретические расчеты авторов статьи, подобный прием повысит КПД и тягу двигательной установки как минимум на несколько процентов при неудачном подборе давления газа и напряжения в электрической части ускорителя, и на 63% и 53% при низких давлениях и низком напряжении.
Это не позволит ионным двигателям превзойти их химических конкурентов и не избавит человечество от необходимости подключать к ним ядерную электрическая станцию для межпланетных перелетов, но заметно расширит сферу их применений и сделает их более практичный и удобными. В ближайшее время, как надеются ученые, их коллеги-инженеры создадут первые экспериментальные макеты подобных установок, чья проверка на орбите покажет, действительно ли эта идея работает или нет.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....