Lem Andrew. Вечный реактивный двигатель

Вечный реактивный двигатель

1.Вступление.

- У тебя есть ядерный двигатель?! Ты мне не говорил.

- Конечно, у меня есть реактор!

- Я был удивлён не меньше чем она. Я многофункциональный корабль.

-Почему же ты раньше его не использовал?

-Использовал немного для разгона. Но особой необходимости не было - ваше Солнце, Процион и уж более такой гигант, как Сириус,

дают достаточно плазмы для движения на ионе.

'Я и мой капитан'. Автор: Морозов Артём.

1.2.Магнитное поле Земли

Давно известно, что Солнце излучает не только фотоны, но и "Солнечный ветер" - поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300-1200 км/с в окружающее космическое пространство. Является одним из основных компонентов межпланетной среды. Каждую секунду наше Солнце в форме излучения теряет 4,26 млн тонн вещества, однако эта величина ничтожна по сравнению с массой Солнца -- 2x10²⁷ тонн. Вот это вещество и предлагается особым образом использовать для межпланетных перелётов.

Не следует путать понятия 'солнечный ветер' (поток ионизированных частиц, долетающий от Солнца до Земли за 2-3 суток) и 'солнечный свет' (поток фотонов, долетающий от Солнца до Земли в среднем за 8 минут 17 секунд [1]). В частности, именно эффект давления солнечного света (а не ветра) используется в проектах так называемых солнечных парусов.

2.Вечный реактивный двигатель

Внешне конструкция очень похожа на Е-парус. Но только внешне. Конструкция Е-паруса лишь натолкнула на идею использовать солнечный ветер, но уже в качестве рабочего тела в вечном реактивном двигателе. Принцип работы Е- паруса подробно описан в открытых источниках.

"Спицы" или мачты уловители плазмы в предлагаемой конструкции окружены внешним магнитным полем, именно это поле благодаря особой конфигурации и улавливает плазму или солнечный ветер.

2.1 Магнитная ловушка

По сути работа магнитной ловушки схожа с тем как магнитное поле Земли улавливает частицы Солнечного ветра.

В близи полюсов плотность магнитного поля высокая, а над экваторами разная и в итоге протоны, обладающие диамагнитными свойствами, постепенно дрейфуют в зону с низкой плотность.

Уловитель протонов -- это просто некий аналог магнитного поля Земли. Стреловидный генератор постоянного магнитного поля с разной плотностью. В вверху магнитное поле очень плотное - это "магнитная пробка", а в нижней чести это "выпускной коллектор" или место выхода протонов из магнитной ловушки.

Именно попадая в магнитное поле окружающее спицу уловитель, протоны перемещаются к реактивному соплу где и создают реактивную. Добиться разной плотности магнитного поля можна за счет разного шага намотки провода создающего магнитное поле. Где шаг намотки будет меньшим там магнитное поле будет более плотным, а так где шаг будет шире там магнитное поле будем менее плонтым. Нам надо добиться того что бы плотность магнитного поля была минимальной при входе в бак или коллектор, а самым плотным на верхней дуге в дальней точке от коллектора. Тогда заряженные частици без труда будут дрейфовать от более плотного магнитного поля в зоны с меньшей плотностью.

А вот как происходит захват и движение протонов следует пояснить.

2.2.Принцип работы магнитной ловушки

Частицы плазмы или солнечного ветра при взаимодействии с магнитным полем естественным образом вращаться по спирали вокруг силовых линий магнитного поля которое создаёт магнитная катушка

Почему это происходит тоже детально описано в научно-популярной литературе. Все частицы солнечного ветра обладающий кинетической или тепловой энергией будут фактически захвачены магнитным полем катушки с током.

2.3.Транспортировка протонов

А далее захваченные частицы должны попадают в МГД-ускоритель где ускоряются электрическим током. За счет чего возникнет это движение захваченных частиц в сторону бака-тора? Протоны остаются диамагнетиками, а по сему протоны способны перемещаться под действием диамагнитной силы из области пространства с сильной плотностью магнитного в область где магнитное поле менее плотное

Протоны попадая в магнитное поле начинают дрейфовать в сторону накопителя частиц или магнитного тора. Диамагнитная сила фактически выталкивает протоны из зоны более плотного магнитного поля в менее плотную зону магнитного.

2.4. О создании диамагнитной силы.

Как на практике получить разницу в плотности магнитного поля в данном случае между положительным и отрицательным полюсами? Так что бы диамагнитная сила всегда смещала захваченные протоны в сторону одного из полюсов. Как создать пониженную плотность магнитного поля в районе одного из полюсов? Достигается такая конфигурация магнитного поля у ловушки тремя путями:

2.4.1. Разный диаметр намотки катушки-уловителя.

2.4.2. Разный шаг намотки у катушки уловителя.

2.4.3. Использование соленоидов разного диаметра.

Теперь можно и описать принцип вечного реактивного двигателя и в целом, детально.

2.5. Принцип работы вечного реактивного двигателя.

Частицы плазмы вращаясь по спирали вокруг силовых магнитных линий через выпускной или магнитный коллектор попадают в центральный разгонный канал ведущий к реактивному соплу, берущий своё начало в корпусе с аппаратурой и грузом (body).

Далее через центральный канал протоны попадают к реактивному соплу через которые вылетают в пространство создавая реактивную силы или тягу. При этом передавая часть своей кинетической энергии космическому кораблю, а это порядка 300-1200 км/с.

2.6.О смещении с орбиты.

Протоны несут импульс и при попадании в магнитную ловушку есть вероятность, что часть импульса будет воздействовать на аппарат как ветер на парус и аппарат будет сносить с околосолнечной орбиты. Это решаемо.

Почему частицы не ускоряются дополнительно? Да в центральном канале тоже можно создать магнитное поле, создающее лёгкое диамагнитное усилие на протоны. Но никаких дополнительных ускорителей ставить не нужно изначально скорость протонов 300 -120 км/с. Ни один из существующих двигателей не может разогнать протоны до таких скоростей. Поэтому протоны нужно уловить и использовать их импульс для движения вокруг Солнца по орбите.

3.Протонный реактивный двигатель.

Но скорее всего только если мы будем перемешаться в районе внутреннего кольца планет Солнечной Системы максимум между орбитами Меркурия и Венеры. Так как плотность солнечного ветра возможно будет приемлемой только на орбитах в близи Солнца. А если мы хотим двигаться от Земли к Марсу, то нам уже понадобится полноценный протонный реактивный двигатель. Так как плотность солнечного ветра может быть недостаточной для работы двигателя.

Фактически двигатель состоит из четырёх основных частей:

1. Солнечные батареи

2.Магнитные уловители протонов (газа)

3. Бак для хранения протонов (газа)

4. Электро ракетный двигатель (МГД-двигатель)

Солнечные батареи естественно генерируют электрический ток. Магнитные стреловидные магнитные уловители улавливают протоны из Солнечного ветра и транспортируют их в бак для газа. А Электро ракетный двигатель (Мгд-двигатель) ускоряет ранее пойманные и сохраненные в баке с газом частицы создавая реактивную тягу и приводя космический аппарат в движение.

3.1. Бак для хранения протонов (газа)

За основу бака для космической газовой станции можно взять 'магнитную ловушку' в форме 'тора'.

Именно в этот бак попадают пойманные магнитными уловителями протоны.

По магнитным рукавам окружающих "штыри", протоны стекают в танкер где, ложатся в дрейф вокруг силовых линий магнитного поля, заполняющего полость (бака) танкера. Из этого ж бака в последствии газ поступает к Электроракетному двигателю (МГД-двигатель).

3.2. МГД - двигатель.

Принцип работы МГД ускорителя описан в научной литературе детально.

По сути конструктивно это МГД-генератор. В котором на пластины подаётся электрический ток. А вот в МГД-генератора наоборот ток снимается с пластин.

4.Международный космический вокзал

Может оказаться так, что плотности солнечного ветра окажется слишком низкой по всей Солнечной Системе и тогда придётся на орбитах планет устанавливать космические станции сбора плазмы и заправки кораблей. Согласитесь, что термин "Международный космический вокзал" перекликается с названием "Международная космическая станция". Можно смело утверждать, что "МКС" это вершина человеческого и инженерного гения. Но у неё проблемы с предназначением. Да научная лаборатория. И все. Слишком уж узок и малопонятен для широких слоёв население смысл существования этого "сооружения на орбите".

Поэтому следующую станцию если и строить, то уже с целями вполне понятными обывателю:

-- Добыча электричества (Солнечная электростанция)

-- Улавливание и хранение частиц солнечного ветра.

-- Заправка межпланетных космических аппаратов солнечным веществом.

Таким образом следующая МКС может в полной мере будет именоваться МКВ или "международный космический вокзал", на котором будет происходить заправка и стоянка межпланетных кораблей летающих на орбиту Венеры, Марса и Луны.

В целом космическая заправочная станция может состоять из трех основных частей:

-- Солнечных батарей - для получения электричества.

-- Магнитные рукава уловители протонов - для сбора протонов

-- Магнитный тороидальный танкер или бак - для хранение собранных частиц солнечного ветра.

Можно также предложить особую систему "перекачки" газа в рабочую ускоряющую камеру электроракетного двигателя с помощью которого станция будет поддерживать необходимую орбиту.

4.1.О двигателях коррекции орбиты

Так как изначально скорость протонов и частиц солнечного ветра очень велика то попадая в бак камеру они ещё долго циркулируют в этом торе-баке. Пока не потеряют свою кинетическую энергию, а учитывая, что в бак постоянно поступают возбуждённые ускоренные частицы то дрейф в баке вокруг магнитных силовых линий или "тороидальный дрейф" буде всегда. А значит поставив перпендикулярно к кольцевому потоку управляющие магниты мы получим возможность направлять поток протонов, циркулирующий в ловушке к манёвровым МГД-двигателям. Просто отклоняю протоны с помощью магнитного поля управляющих магнитов.

На рисунке вынесена отдельно для наглядности часть бака-тора с МГД-двигателем.

Частички дрейфуют в танкере или баке по кольцу. При включение управляющих магнитов поток сразу отклоняется в сторону маршевого МГД-двигателя или двигателей. Или же отводятся в канал ведущий к кораблю, пристыковавшемуся для заправки.

Можно взять любой из существующих электроракетных двигателей для космических кораблей. Лучше конечно использовать самое простое, а значит надёжное "МГД-двигатель" именно этот двигатель вполне может и ускорить повторно ранее пойманные протоны и корректировать орбиту международного космического вокзала.

Эпилог.

Если обобщить предложенную для размышления информацию. То вырисовывается некая космическая аналогия того что мы знаем, как "Железная дорога". В которой рельсы нам заменит солнечная плазма, а вокзалами станут Солнечные электростанции по совместительству еще и уловители солнечного ветра. Таким образом Солнце заменит нам воду и уголь если уж проводит исторические параллели, и мы получим систему схожую с земными железными дорогами под названием "Плазменная космическая дорога". Конечно с конструкцией "ловушек плазмы" надо еще поработать. Так как их конструкция еще "сырая" и мною была поставлена задача просто сформулировать цель. А вот практическая реализация вполне возможно будет и другая, например, по типу "магнитных ловушек Бассарда". Хотя они и вызывают критику со стороны физиков. Так, что имеет смысл еще доработать конструкцию магнитных уловителей плазмы.

Литература

-1- http://edu.tltsu.ru/er/book_view.php?book_id=14de&page_id=12064
-2- https://kipmu.ru/solnechnyj-veter/
-3- .https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/690056/
-4- .http://knowledge.su/g/geomagnitnaya-lovushka
--5. https://club.dns-shop.ru/digest/67510-rossiiskie-uchenyie-izobreli-unikalnyii-elektrodvigatel-dlya-kosmi/
-6 https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%B5%D1%80
7.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5#:~:text=%D0%9F%D1%80%D0%B8%20%D1%8D%D1%82%D0%BE%D0%BC%20%D0%BA%D0%B0%D0%B6%D0%B4%D1%83%D1%8E%20%D1%81%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BD%D0%B4%D1%83%20%D0%B2,2%E2%8B%851027%20%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%BD.

8.http://adopt-zu.soroka.org.ua/index.html.

Комментарии: 9, последний от 16/04/2024. © Copyright Lem Andrew (biomarket@ukr.net) Размещен: 04/03/2023, изменен: 04/12/2023. 22k. Статистика. Миниатюра: Изобретательство Летательные машины Иллюстрации/приложения: 22 шт. Скачать FB2		Оценка: *9.474** Ваша оценка:

Lem Andrew : другие произведения.

Вечный реактивный двигатель