Воздух в качестве топлива в электрическом реактивном двигателе

Не обязательно иметь специальное техническое образование, чтобы знать или понимать, что любое транспортное средство будь то байк, автомобиль, самолет или космический корабль, приводится в движение двигателем. Для больших скоростей применяются электрические реактивные двигатели. И над созданием таких двигателей идет постоянная кропотливая работа инженеров и ученых всего мира, направленная на получение в них максимальной эффективности и экологической безопасности.

В настоящее время ископаемое топливо является основным источником энергии для двигателей во всех сферах деятельности. Однако его использование серьезно вредит экологии, способствуя глобальному потеплению. К тому же запасы углеводородов на нашей Земле ограничены.

Альтернативу традиционным воздушно-реактивным двигателям, которая поможет решить проблему с их негативным влиянием на климатическую обстановку, предложила группа исследователей из Института Технологических наук при Уханьском университете.

Реактивный двигатель без выхлопов работает на электричестве и воздухе – новое изобретение китайских ученых.

Разработанная ими конструкция представляет собой разновидность плазменного электрического ракетного двигателя. Такие силовые установки используются в космической отрасли с 1970-х годов. Более подробно о плазменных двигателях читайте здесь.

Плазма – это ионизированный газ, одно из основных агрегатных состояний вещества. В природе плазма встречается на поверхности Солнца или в грозовой молнии. При необходимости ионизированный газ создается искусственно, например, в термоядерных реакторах.

При воздействии на плазму электростатическим полем, можно разогнать входящие в ее состав частицы до очень высоких скоростей и тем самым создать реактивную тягу. Именно этот принцип лежит в основе плазменных ракетных двигателей. На практике в качестве исходного вещества, подвергаемого ионизации, используется ксенон или другой инертный газ.

Главный недостаток таких движителей — очень низкая тяга, которой недостаточно для перемещения летательных аппаратов в атмосфере в условиях сопротивления трению о воздух. Поэтому плазменные реактивные двигатели используются только в открытом космосе, а авиаотрасль пока располагает только прототипами.

Разработка китайских ученых существенно отличается от обычных электрических реактивных двигателей тем, что в качестве рабочего вещества применяется не ксенон, а атмосферный воздух, подающийся под большим давлением. Для ионизации воздушного потока применяется СВЧ-излучение. Таким образом, для работы двигателя нужны только воздух и электроэнергия.

Созданный прототип обеспечил максимальное давление реактивной струи 2,4×104 Н/м². При мощности микроволн 400 Вт и скорости воздушного потока 1,45 м³/ч тяга составила 11 Н или 28 Н/кВт. Такие значения соответствуют показателям воздушно-реактивных двигателей, применяемых на современных коммерческих самолетах. То есть воздушная плазма вполне может в перспективе составить конкуренцию обычным реактивным двигателям, использующим при работе топливо.

В настоящее время авторы изобретения электрического реактивного двигателя работают над повышением его эффективности и масштабирования, которое поможет создать полноценный двигатель.

По материалам источника:

Спасибо за ваше внимание. Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару строк своего мнения.