Плазменный двигатель

 

Изобретение относится к авиационной технике и может использоваться для летательных аппаратов. Разрядная камера плазменного двигателя состоит из двух коаксиально установленных труб, внешняя из которых служит катодом, а внутренняя - анодом. Снаружи разрядной камеры установлены пусковые камеры, сообщенные с подводом газа. В средней части пусковых камер все стенки покрыты кварцевым стеклом, а в нижней части установлены емкости с ртутью. Для ионизации газа в пусковых камерах используются ртутные лампы. Изобретение направлено на повышение КПД двигателя и снижение расхода газа. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и может использоваться для летательных аппаратов.

Известен плазменный двигатель, содержащий два коаксиальных цилиндрических электрода, разделенных изолятором, на которые подается напряжение и создается плазменный шнур. При работе известного плазменного двигателя плазмы замыкает электроды и ускоряется в магнитном поле, создаваемом током, протекающим по электродам. Ускоряемая плазма создает реактивную тягу (Гришин С.Д., Лесков Л.В. Электрические ракетные двигатели космических аппаратов. М. : Машиностроение, 1989, с. 154 - 157).

Изобретение направлено на повышение КПД двигателя и снижение расхода газа.

Данный технический результат достигается за счет того, что в плазменном двигателе, содержащем два коаксиальных цилиндрических электрода, разделенных изолятором, на которые подается напряжение и создается плазменный шнур, при этом плазма замыкает электроды и ускоряется в магнитном поле, создаваемом электродами, создавая реактивную тягу, согласно настоящему изобретению, на нижнюю часть плазменного двигателя установлена разрядная камера, состоящая из двух коаксиально установленных труб, находящихся под напряжением, внутренняя из которых служит анодом, а внешняя - катодом, снаружи образованного плазменного ускорителя установлены наружные пусковые камеры, помещенные в корпуса и соединенные с подводом газа в середину камеры, причем в средней части пусковых камер все стенки покрыты кварцевым стеклом и снизу содержат емкость для ртути с возможностью частично непрерывно испарять ртуть в среднюю часть камер, для подачи газа азота или воздуха сверху пусковых камер установлены всасывающие воздух клапаны, для ионизации газа используются лампы с определенной длиной волны излучения в виде ламп на парах ртути или с ртутными электродами с разностью потенциалов, достаточной для создания плазмы, с возможностью подачи плазмы в плазменный двигатель.

Снаружи на каждую пусковую камеру могут быть установлены восемь или более плазменных ускорителей, выполненных в виде двух коаксиальных труб, находящихся под напряжением. Сверху них могут быть установлены всасывающие клапаны для забора воздуха снаружи. Все выпускные клапаны на центральном катоде ускорителя закрыты и открываются автоматически для подачи плазмы, которая двигается с большой скоростью и осуществляет засасывание воздуха снаружи.

На фиг. 1 изображен плазменный двигатель в разрезе; на фиг. 2 - вид сверху на плазменный двигатель.

Плазменный двигатель содержит анод 1 и катод 2, наружные пусковые ионизационные камеры 3 с подводами 4 газа в середину камер 3, всасывающие клапаны 5, емкости 6 для ртути, ускорители 7 сверху пусковых камер 3, лампы 8 на парах ртути или с ртутными электродами, впускные клапаны 9 для подачи плазмы в ускоритель двигателя, тяговую камеру 10 для создания реактивной тяги и катушки 11 для создания магнитного поля.

Плазменный двигатель работает следующим образом.

Подается газ, соответствующий длине волны установленной в пусковой камере ртутной лампы 8, по системе трубопроводов 4 в каждую пусковую камеру 3. Газ ионизируется и превращается в плазму. В это время выпускные клапаны 9 закрыты. Когда в пусковых камерах 3 ионизация плазмы закончилась, то регулируемые выпускные клапаны 9 открываются, и плазма из пусковых камер 3 поступает в центральный плазменный двигатель. Плазма в центральном плазменном двигателе замыкает две коаксиальные трубы двигателя, с большой скоростью выбрасывается снизу через разрядную камеру. В результате разряжения открываются все всасывающие клапаны сверху двигателей и центрального плазменного двигателя. Пусковые камеры 3 заполняет воздух, который заполняет и центральный двигатель. Воздух содержит до 70% азота. Для лучшей ионизации воздуха из емкостей с ртутью поступают пары ртути, которые смешиваются с воздухом, богатым азотом и ионизируются ртутным лампами 8. Плазма то убивает, то прибывает в пусковые камеры 3, создавая колебательные движения и постоянно засасывая воздух снаружи. Для ионизации воздуха, захватываемого центральным двигателем, в катоде 2 в зоне пусковых камер 3 сделаны из кварцевого стекла.

Формула изобретения

1. Плазменный двигатель, содержащий два коаксиальных цилиндрических электрода, разделенных изолятором, на которые подается напряжение и создается плазменный шнур, при этом плазма замыкает электроды и ускоряется в магнитном поле, создаваемом электродами, создавая реактивную тягу, отличающийся тем, что на нижнюю часть плазменного двигателя установлена разрядная камера, состоящая из двух коаксиально установленных труб, находящихся под напряжением, внутренняя из которых служит анодом, а внешняя - катодом, снаружи образованного плазменного ускорителя установлены наружные пусковые камеры, помещенные в корпусе и соединенные с подводом газа в середину камеры, причем в средней части пусковых камер все стенки покрыты кварцевым стеклом и снизу содержат емкость для ртути с возможностью частично непрерывно испарять ртуть в среднюю часть камер, для подачи газа азота или воздуха сверху пусковых камер установлены всасывающие воздух клапаны, для ионизации газа используются лампы с определенной длиной волны излучения в виде ламп на парах ртути или с ртутными электродами с разностью потенциалов, достаточной для создания плазмы, с возможностью подачи плазмы в плазменный двигатель.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что снаружи на каждую пусковую камеру установлены восемь или более плазменных ускорителей, выполненных в виде двух коаксиальных труб, находящихся под напряжением, при этом сверху них установлены всасывающие клапаны для забора воздуха снаружи, все выпускные клапаны на центральном катоде ускорителя закрыты и открываются автоматически для подачи плазмы, которая двигается с большой скоростью и осуществляет засасывание воздуха снаружи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2