Китайські вчені створили прототип реактивного двигуна, що працює на повітряній плазмі. Двигун стискає повітря та іонізує його мікрохвилями, створюючи плазму, яка і штовхає його вперед. За словами розробників, такий підхід дозволить знизити обсяги викидів парникових газів та залежність від викопного палива.
На жаль, людство залежить від викопного палива - основного джерела енергії в багатьох сферах діяльності. Однак його використання серйозно шкодить екології, сприяючи глобальному потеплінню. А повітряний транспорт вносить свій невеликий, але істотний внесок у зміну клімату. Вчені з Інституту Технологічних наук при Уханському університеті запропонували розв'язання цієї проблеми - реактивний двигун, якому не потрібно викопне паливо.
«Головна мотивація для нашої роботи - допомогти розв'язати проблему глобального потепління, яка виникла через те, що люди використовують двигуни внутрішнього згоряння на викопному паливі для автомобілів та літаків. У нашій конструкції нема потреби у викопному паливі, а значить немає і викидів вуглекислого газу, що викликають парниковий ефект та глобальне потепління», розповідає Джау Танг, професор Уханського університету.
Плазма - це четвертий агрегатний стан речовини. Іонізований газ існує в природних умовах на поверхні Сонця або в блискавках, але його можна отримати й штучним шляхом. Розроблена китайськими вченими конструкція являє собою різновид плазмового електричного ракетного двигуна. Дослідники придумали, як створити плазмовий струмінь стискаючи звичайне повітря.
Цей метод відрізняється від попередніх спроб створення плазмових реактивних двигунів одним ключовим моментом. Інші двигуни, наприклад, використовувані в космічному зонді NASA Dawn, використовують ксенонову плазму, через що не можуть подолати тертя в атмосфері Землі й тому недостатньо потужні для використання в авіації. Замість цього, плазмовий реактивний двигун китайських вчених генерує високотемпературну плазму під високим тиском з атмосферного повітря. А для іонізації повітряного потоку застосовується мікрохвильове випромінювання. Таким чином, для роботи двигуна потрібні тільки повітря та електрика.
Зараз прототип пристрою плазмового струменя може підіймати сталеву кульку вагою 1 кг над кварцовою трубкою діаметром 24 мм, де повітря під високим тиском перетворюється у плазмовий струмінь, проходячи через іонізаційну мікрохвильову камеру. Створений прототип забезпечив максимальний тиск реактивного струменя 2,4×104 Н/м2. При потужності мікрохвиль 400 Вт і швидкості повітряного потоку 1,45 м3/год, тяга склала 11 Н або 28 Н/кВт. Якщо масштабувати цей пристрій до розмірів реальної установки, тиск тяги прототипу можна порівняти з показниками реактивного двигуна комерційного літака.
«Наші результати показують, що такий реактивний двигун на основі мікрохвильової повітряної плазми може бути потенційно життєздатною альтернативою сучасним реактивним двигунам на викопному паливі», - заявив Джау Танг. А це означає, що одного разу літаки зможуть літати, використовуючи замість викопного палива тільки повітря.
За матеріалами: EurekAlert!
