Магнитоплазмодинамический двигатель
Магнитоплазмодинамический двигатель — гипотетически самый совершенный на сегодняшний день тип электрических ракетных двигателей. По силе тяги превосходит ионный и холловский двигатели и способен работать главным тяговым двигателем для тяжелых пилотируемых и грузовых космических кораблей. Например «литиевый» МПД-двигатель а2 проекта НАСА способен доставить к Марсу пилотируемую космическую экспедицию на корабле с ядерной силовой установкой. Однако МПД двигатель пока не готов для практического применения.
Первый МПДД был изобретён Ю. В. Кубаревым в 1958 году.
МПД-двигатель имеет габариты, сравнимые с обычным ведром, способен перерабатывать около мегаватта мощности от солнечного или ядерного источника и обеспечивает скорости истечения от 15 до 60 км/с.
Помимо большей мощности МПД двигатель отличается возможностью менять силу тяги путем усиления или ослабления электрического тока или потока рабочего вещества, что позволяет выбирать оптимальные режимы работы.
МПД двигатель появился в рамках дальнейших попыток повысить плотность тяги электроракетного двигателя. МПД двигатель имеет центральный катод, вокруг которого расположен цилиндрический анод. В пространство между катодом и анадом закачивается рабочеее тело (пары лития). Между катодом и анодом создается электрический ток, который в свою очередь порождает магнитное поле. Электрический ток превращает атомы лития в положительные ионы (ионизирует). В результате взаимодействия магнитного поля и породившего его электрического тока появляется сила Лоренца, которая и ускоряет ионы в направлении сопла двигателя. преимуществом МПД двигателя по сравнению с холловским является то, что электрический ток не совпадает с потоком частиц, а идет вдоль него. Благодаря этому электрический ток меньше ослабляется от столкновений электронов и ионов.
Тактико-технические характеристики:
- Состояние: испытан в полетах, но для практического применения еще не готов
- Потребляемая мощность: 100. .500 кВт
- Скорость истечения: 15..60 км/с
- Тяга: 2,5…25 Н
- КПД: 40…60 %
- Применение: главный тяговый двигатель для тяжелых грузовых и пилотируемых космических кораблей; для практического применения еще не готов
Литература[править]
- Эдгар Чуэйри. Новый рассвет электрических ракет // «В мире науки», № 5, 2009 год, стр. 34-42. Оригинал: Choueiri, Edgar Y. (2009) New dawn of electric rocket Scientific American