Китайские ученые создали прототип реактивного двигателя на воздухе

Я Обозреватель.ру

Китайские физики продемонстрировали прототип реактивного двигателя, не использующего горючее топливо. Движущей силой в нем выступает струя сжатой плазмы, получаемая непосредственно из воздуха. Описание разработки приведено в журнале AIP Advances.

В реактивных двигателях современных самолетов и ракет импульс, которой толкает аппарат вперед, создается за счет мощной струи сжигаемого топлива. Ученые из Уханьского университета в Китае разработали устройство, которое сжимает воздух и ионизирует его микроволнами, генерируя мощную струю плазму.
Пока это только прототип, но результаты демонстрируют практическую возможность изготовления экологически чистого и бесшумного двигателя для самолетов, который использует только электричество и окружающий воздух в качестве топлива.
«Мотивация нашей работы состояла в том, чтобы помочь решить проблемы глобального потепления из-за того, что люди используют двигатели внутреннего сгорания для такой техники, как автомобили и самолеты, — приводятся в пресс-релизе Американского института физики слова руководителя исследования, Джау Тана (Jau Tang), профессора Уханьского университета. — Наши результаты показали, что двигатель на основе микроволновой воздушной плазмы может быть потенциально жизнеспособной альтернативой обычному реактивному двигателю на ископаемом топливе».
Изготовленный учеными прототип смог поднять в воздух стальной шарик весом в один килограмм над кварцевой трубкой диаметром 24 миллиметра. Исследователи отмечают, что в пересчете на собственную массу создаваемая прототипом тяга сравнима с показателями обычных реактивных двигателей.
Метод получения реактивной плазмы, который применили авторы разработки, принципиально отличается от предыдущих попыток создания плазменных реактивных двигателей тем, что в нем в качестве вещества плазмы используется обычный воздух. Ранее, например, в реактивном двигателе космического зонда НАСА Dawn, применялась ксеноновая плазма, которая не способна преодолеть трение в атмосфере Земли, и поэтому не обладает достаточной мощностью для использования в воздушном транспорте.
Плазма — это четвертое состояние вещества, помимо твердого тела, жидкости и газа. В природе плазма существует на поверхности Солнца или внутри разряда молнии. Но это состояние может быть получено и искусственным путем. Новый плазменный реактивный двигатель генерирует высокотемпературную плазму высокого давления на месте, используя только впрыскиваемый воздух и электричество. Мощный компрессор сжимает воздух, который, проходя под высоким давлением через ионизационную микроволновую камеру, превращается в плазменную струю.
На сегодняшний день углекислый газ, выбрасываемый при сгорании топлива в двигателях коммерческих самолетов — не считая военных — составляет около 2,5 процентов от всех выбросов парниковых газов. Авторы надеются, что их разработка создаст предпосылки для начала производства реактивных двигателей, не использующих ископаемое топливо.
В настоящее время ученые работают над повышением эффективности своего устройства для достижения этой цели.
21:53
117
RSS
Реактивный двигатель (РД) – это двигатель, создающий силу тяги путем преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую рабочего тела. Оно истекает из сопла со значительной скоростью, и, согласно закону сохранения импульса, толкает его в противоположную сторону. Это и есть принцип работы реактивного двигателя. Особенностью РД является его сочетание с движителем, усилие тяги он создает только за счет контакта с рабочим телом, без опоры или взаимодействия с иными объектами. Первым прототипом РД можно назвать шар Герона, созданный еще в I веке н. э.

В наши дни основной областью применения реактивного двигателя является авиация и ракетостроение, но не только. Их пытались устанавливать на поезда и автомобили, правда, широкого распространения такие транспортные средства так и не получили. Турбины используются при перекачке природного газа, причем многие из подобных агрегатов разработаны на базе авиационных ВРД и имеют аналогичный принцип действия.