电磁等离子推进器可以与传统喷气发动机媲美

2020-05-14 newatlas

武汉大学技术学院的一个团队(Dan YeJun LiJau Tang)展示了一种微波等离子体推力器的原型,该推力器可以在地球大气层中工作,并且在实验室条件下产生的推力与现代客机上发现的喷气发动机相当。

等离子推进器已经使用氙气等离子体在航天器上运行,可以作为太阳能运动的手段,但是在地球大气层中却没有用,因为加速的氙离子与空气摩擦失去了大部分推力。

该设备通过使空气电离以产生低温等离子体来工作,该等离子体由空气压缩机吹到管道上。沿着管子的一部分,等离子体受到强大的微波的撞击,该微波使等离子体中的离子剧烈晃动,使其与其他未电离的原子碰撞,提高了等离子体的温度和压力。这种温度和压力会在管道上产生很大的推力。推进器设计使用空气压缩机产生初始空气速度,然后将空气离子化为等离子体,并使用强大的微波将其加热到高温和高压。微波是由1kW2.45Gh的磁控管产生的,沿着波导流下,当它靠近等离子管时,波导的高度被压缩到一半。这样做是为了提高其电场强度,并向等离子体施加尽可能多的热量和压力。

在效率方面,每小时400 W1.45立方米空气的推进力为11牛顿,表示功率以28 N / kW的速度转换为推力。假设采用线性外推法,研究小组推测它可以使用能够输出310 kW功率的特斯拉Model S电池,并将其转换为类似于8500N的推力。相比之下,空客E-Fan电动飞机使用一对30 kW的电导管风扇,这些风扇组合产生1500 N的推力。这意味着效率为25 N / kW,不如该实验室中组装的第一个原型那么好。

关键词:等离子推进器;喷气发动机;武汉大学