Lem Andrew. Диамагнитный реактивный двигатель

Диамагнитный реактивный двигатель.

Вступление.

Пока энтузиасты из США строят реактивные двигатели на метане способные в ближайшем будущем доставить людей на Луну и Марс. Между учеными и изобретателями всего миры началась негласная гонка по созданию Электро Ракетных Двигателей. Их конструкций достаточно много. На испытания некоторых патентов уже выделили деньги. Какие-то ЭРД уже корректируют орбиты спутников. Все готовятся к появлению компактной ядерной силовой установки. Над созданием которой уже без малого двадцать лет с переменным успехом работают ученые ведущих стран мира. Далее получение разрешение от ООН на использование ядерных реакторов в космосе, хотя бы на дальних орбитах. И к иным планетам отправятся ядерный ракеты. Возможно это произойдет уже в ближайшие 15-20 лет. Воодушевленный успехами как российских, так и иностранных изобретателей на ниве создания ЭРД. Считаю, что следует поучаствовать в этой "гонке" и предлагаю на рассмотрение читателей самый простой ЭРД с неограниченным "моторесурсом". Увы в космосе чинить реактивные двигатели сложно и поэтому для дальних экспедиций нужны сверхнадежные реактивные двигатели в которых по возможности нечему ломаться.

Основные идеи.

Основное направление в создании ЭРД это конечно ионизация создание плазмы и т.д. То есть концептуально подавляющее количество разработок -- это высокотемпературные агрегаты. Что есть минус. Так как эти ЭРД надо охлаждать в вакууме, а это нетривиальная задача. Поэтому предлагаю отказаться от "горячих" ЭРД. И взять за основу низкотемпературные способы ускорение тех же газов. Без их нагрева и ионизации. Это существенно упростить и саму конструкцию и увеличит моторесурс двигателя. Если нет больших температур, то и требования к износостойкости материалов, из которых изготавливается двигатель на порядки меньше. Какие низкотемпературные способы ускорения веществ общеизвестны? Смотрим на счастливую левитирующую лягушку в сильном магнитном поле [1].

Ничего удивительного в этой магнитной левитации нет. Все вещества в той или иной степени диамагнетики [2]. То есть все вещества какие больше какие меньше намагничиваются против приложенного к ним внешнего постоянного магнитного поля.

[3]

И естественно выталкиваются из более плотного магнитного поля в те области где магнитное поле слабее или отсутствует. Механизм этого явления хорошо изучен и детально описан в учебниках [3] поэтому не имеет смысла повторно описывать это явление в данной статье. В случае с лягушкой основным диамагнетиком который выталкивается из магнитного поля является вода. Лягушка, помещенная в магнитное поле выталкивается из этого постоянного магнитного поля диамагнитным ответом. Ученый Андрей Гейм получал за опыты с лягушкой шуточную "Шнобелевскую премию". И казалось бы какая польза я этой левитации? А она есть по сути опыт Андрея Грема показал, как можно создать диамагнитную пушку. В которой все диамагнетики могут ускоряться.

Диамагнитная пушка

Любая катушка Томсона. С переменным шагом намотки превращается в диамагнитную пушку способную разогнать газообразный диамагнетик [4]. Там, где витки намотаны близко друг к другу, магнитное поле более плотное. А где шаг витка идет на увеличение то плотность магнитного поля падает.

Подав диамагнитный газ через самый сильный магнитный полюс в полую трубку вокруг которой намотаны витки провода с различным шагом. Мы добьёмся того, что газ благодаря диамагнитном ответу начнет двигаться в трубке ускоряюсь от одного полюса к другому. Из области где магнитное поле более плотное к тому полюсу где плотность поля идет на уменьшение.

Чем длиннее эта трубка и чем сильнее постоянное магнитное поле мы с умеем создать вокруг диамагнитного газа, тем больше будет скорость частиц на выходе. А значит и сила реактивной тяги.

Рабочее тело N2

Теперь нужно определиться с рабочим телом для данного двигателя. Смотрим таблицу диамагнетиков [2]

[2]

И сразу видим Азот. Отмечу сразу это для "нормальных условий". Магнитная восприимчивость у переохлажденного азота явно куда выше. Хотя в открытых источниках информации по этому вопросу не найдено. Кроме азота к диамагнетикам относятся инертные газы, но из-за их дороговизны и экзотичности предлагаю их игнорировать тем более, что Азота в атмосфере Земли почти 73 процента [5] да и добывать его из прямо из атмосферы достаточно легко. Даже за счет диамагнитных свойств Азота. Патенты имеются [5]

[5]

Также литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 RC, образует примерно 700 литров газа [6] А это компактность космического корабля. Переохлажденный азот компактен и обладает повышенной магнитной восприимчивостью. Вероятно, даже не хуже, а то и лучше чем у воды. Теперь представим себе, как будет выглядеть межпланетная ракета с диамагнитным ЭРД.

Диамагнитная ракета.

В центре по всей длине диамагнитная пушка. Способная создавать магнитное поле до нескольких Тесла. Вокруг "двигателя" жилой отсек. Также вокруг отсека и двигателя будут находится бак с жидким азотом,

И солнечные батареи вокруг бака с жидким Азотом. Надо же иметь источник энергии для диамагнитной пушки.

Искусственная гравитация.

В начале статьи мы рассматривали то, что лягушка левитирует в магнитном поле. О чем это говорит? О том, что диамагнитные ответ живого организма может быть идентичен ответу на гравитационное поле. В случае с лягушкой диамагнитные силы выталкивания скомпенсировали силы гравитации стали больше их. Если же убрать гравитацию, то человек будет реагировать на внешнее магнитное поля как на гравитационное поле.

На рисунке показано действие магнитного поля на тело человека на полюсах. Эта "симуляция" как раз и возможно разному шагу в намотке. Именно разный шаг намотки обеспечивает то, что магнитное поле вокруг двигателя будет действовать на экипаж в кабине на подобии гравитации.

То есть в кабине экипажа будет аналог гравитации. Космонавты смогут ходить двигаться, что сохранит нагрузку на кости и мышцы.

Антирадиационная защита.

Кроме этого это магнитное поле будет защищать астронавтов от солнечной радиации. Дополнительная антирадиационная защита -- это также баки с жидким азотом. Жидкости прекрасно защищают живые организмы от солнечной радиации. Итак, продумано все. Компактное "рабочее тело" - жидкий азот. Сильное магнитное поле в качестве разгонного элемента и даже искусственная гравитация на борту. И при этом в описанной конструкции нет ничего сверх или запредельно высокотехнологичного. Создавать магнитные поля до нескольких Тесла человечество умеет, как и работать с переохлажденным азотом. Также если окружить корпус корабля солнечными батареями мы получим еще один барьер на пути у солнечной радиации.

Эпилог.

Где-то вот так может выглядеть космический аппарат на диамагнитной реактивной тяге. Обратите внимание на то, что двигатель не испытывает перегрева. Космонавты защищены от солнечной радиации у них есть искусственная гравитация. Ломаться глобально нечему. Аппарат на грани курорта.

Литература.

1.Анти Нобель.

http://ig-nobel.ru/a2000fiz.php

2.Диамагнетики Материал из Википедии -- свободной энциклопедии

https://ru.wikipedia.org/wiki/Диамагнетики

3. Магнитные свойства вещества

http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000051/st091.shtml

4. Плазменный электрореактивный двигатель и способ создания реактивной тяги. Беклемишев Алексей Дмитриевич

https://findpatent.ru/patent/259/2594937.html

5. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА С.Ю. Бузоверов
https://cyberleninka.ru/article/n/ustroystvo-dlya-vydeleniya-kisloroda-iz-atmosfernogo-vozduha/viewer

6. Жидкий азот Материал из Википедии -- свободной энциклопедии

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82

Комментарии: 2, последний от 05/02/2021. © Copyright Lem Andrew (biomarket@ukr.net) Размещен: 07/07/2020, изменен: 05/02/2021. 13k. Статистика. Статья: Изобретательство Летательные машины Иллюстрации/приложения: 10 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:

Lem Andrew : другие произведения.

Диамагнитный реактивный двигатель