ХІV Міжнародна наукова інтернет-конференція СУЧАСНИЙ СОЦІОКУЛЬТУРНИЙ ПРОСТІР 2017

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Подпишитесь на рассылки о научных публикациях





Чеботарьов М.Д. КВАНТОВИЙ РАКЕТНИЙ ДВИГУН

Курсант 78А к/в

Чеботарьов Микита Дмитрович

Державна льотна академія України 

КВАНТОВИЙ РАКЕТНИЙ ДВИГУН

    Розглянувши існуючі ракетні двигуни, можна зробити висновок, що найперспективнішими для досягнення великих швидкостей є фотонні й іонні ракетні двигуни. Тому взявши за основу принципи їх роботи, можна спроектувати кращий двигун, який би поєднував їх переваги і  знижував вагомість недоліків.   Взявши з фотонного двигуна його превагу у швидкості робочого тіла і з іонного перевагу у надійності за рахунок використання однієї електричної енергії для розгону газу можна створити гібрид цих двох двигунів.

    В основі роботи цього двигуна покладені: явище тиску світла, закон збереження імпульсу та виконання роботи електричним полем по наданню кінетичної енергії іонам газу. 

    Принцип роботи квантового ракетного двигуна такий:

1) спочатку робоче тіло проходить через камеру іонізації;

2)утворені іони розганяються під дією різниці потенціалів між решітками до невеликої швидкості;

3)іони вступають в реакцію з электронами і знову утворюють стійкі молекули;

4)ці  молекули переходять до другої камери розгону, де розганяються до великої швидкості за допомогою випромінювача, надаючи рівний за значенням, але протилежний за напрямом імпульс космічному апарату.

    Найдоцільніше використовувати в ролі робочого тіла в даному двигуні інертний газ аргон. Цей газ екологічно чистий, міститься у великій кількості в атмосфері і ґрунті, а також постійно поновлюється природою. Крім цього його молекула достатньо велика для того щоб не відбувалась дифракція при взаємодії зі світлом, і водночас має невелику атомно масу, що важливо при розгоні газу випромінювачем.

   Основна фаза роботи двигуна передбачає зштовхування молекул аргону з фотонами, випущеними випромінювачем.  Так як фотонів на одну молекулу робочого тіла припадає величезна кількість, то ударяючись багато разів фотони прискорюють цю молекулу. Розглянувши цей процес, як пружну взаємодію, можна зробити висновок, що при великій кількості взаємодій між фотонами і молекулою їх швидкості урівнюються, тобто стають рівними швидкості світла (с = 3*10 м/с). З цього випливає, що теоретично максимально можлива швидкість КЛА з цим двигуном дорівнює швидкості світла. 

    Можна виділити декілька переваг квантового ракетного двигуна . Зокрема, він використовує тільки електричну енергію для розгону робочого тіла, має максимальну теоретично можливу швидкість, з погляду релятивістської механіки. Із-за своєї простоти, конструкція КРД має невелику власну масу і невеликі розміри, що дасть можливість використати вільне місце для встановлення додаткових агрегатів. Так як тяга цього двигуна є невеликою, то він може бути використаний для польотів на величезні відстані, поступово розганяючись і не створюючи великих перевантажень. Суттєвою перевагою цього двигуна є новизна методики розгону робочого тіла, що дає великий простір для зміни модифікації обладнання на більш нове, а враховуючи темпи науково - технічного прогресу, можна сказати, що використання цього двигуна стане більш ефективним в недалекому майбутньому. 

    Крім переваг квантовий ракетний двигун має і суттєві недоліки. Із-за невеликої потужності КРД, космічному кораблю потрібно буде затратити багато електричної енергії для розгону до великої швидкості, тому для використання цього двигуна необхідно в ролі джерела енергії брати атомний реактор.   


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>