基于等离子体的推进器被认为是航天器推进的潜在形式。这些发动机字体会占用过多的能量,尽管由于低能消耗,它们不能具有很大的速度,但由于太空中没有空气摩擦,它们不需要很高。随着稳定的加速,它们可能达到较高的速度。
此外,发动机的排放称为“准中性”。这意味着排气中的简单离子 - 电子重组可用于熄灭排气羽流,从而消除了对电子枪的需求。
尽管如此,可变的特异性脉冲磁体洛克(Vasimr)VX-200引擎需要200千瓦的电力才能产生1.12磅(5 n)的推力或40 kW/n。裂变反应器可以提供这种巨大的能源供应,但它会使发动机太重,甚至无法发送到太空。
而且,随着时间的推移,血浆也可以燃烧容器的墙壁。这些发动机在太空中的功能更好,但是它们无能抵消化学火箭的轨道费用。
欧洲航天局,伊朗航天局和NASA都在使用此类引擎。
2011年,NASA与Busek合作,在TACSAT-2卫星上推出了第一个霍尔效应推进器。他们也在使用NASA黎明空间探测。
现在,该领域有一项创新。中国工程师团队开始在微波推进器上工作。该发动机将能够在地球大气中以可比的效率和传统喷气发动机的推动力运行。
这是通过使用空气和电力而不是普通的氙气在武汉大学的技术科学上进行的。
他们使用了扁平的波导(矩形金属管),通过该波导将微波聚焦。由专门设计的1kW,2.45-GH磁控管生成,微波炉被发送到导向器下,该导板在接近等离子体的过程中逐渐缩小到其初始尺寸的一半,然后再次扩展。
石英管也位于最狭窄点的波导中的一个孔中。空气被强迫穿过该管,然后穿过波导的一小部分,然后退出石英管的另一端。
当空气进入管子时,它会经过受到非常高场的电极。该处理将电子剥离,从一些空气/气体原子(主要是氮和氧气)中产生低温和低压等离子体。进入管入口时设备鼓风机的气压,然后将血浆进一步将管子带到管子进入波导。
一旦血浆在波导中,带电的颗粒就会在微波场内振荡 - 导致快速加热。这样一来,原子,离子和电子的汤经常相撞,将能量从离子和电子传播到中性原子,从而迅速加热血浆。
结果,研究人员声称血浆迅速加热到超过1,000°C。精疲力尽的热等离子体会在热气流离开波导时产生类似火炬的火焰,从而产生推力。
令人担忧的是,发动机生产的千度等离子喷气机将破坏常规的气压计。
所用的空心钢球充满了较小的钢珠,以便在需要时改变其重量。在一定重量的情况下,推力会以至于它可以抵消在管子排气端向下向下的重力,从而使其抬高,您可以查看引擎在这里采用。
由于测试,团队发现推进力与微波功率和气流之间存在线性关系。
发动机可以以400 W的电气输入为推进力,每小时1.45立方米的空气驱动为2.45磅的推力(11 N),代表以6.29磅的推力将功率转化为推力(28)n)/kW。
ARS技术指出,“气流比全尺寸发动机低约15,000倍。推力还必须扩大大约四个数量级(也意味着功率也可以)。在四个数量级上推断线性趋势是对生活失望的好方法。”
人们声称,研究中的数据点在原型的最高空速下没有显示最高的微波功率水平。它可能暗示发动机功能的一些问题。
如果成功执行,则可以证明这是非化石燃料动力航空推进的量子链球的巨大飞跃。