Плазменный двигатель для работы в земной атмосфере

25.05.2020

Группа исследователей из института Технических наук университета Ухани, Китай, разработала и продемонстрировала первый в своем роде прототип микроволнового плазменного ускорителя, способного работать в условиях земной атмосферы. И даже в его нынешнем "лабораторном виде" этот ускоритель уже способен производить тягу с эффективностью, сопоставимой с эффективностью турбореактивных двигателей, устанавливаемых на современных авиалайнерах.

Подобные плазменные ускорители, известные еще под названием ионные или плазменно-ионнные двигатели, уже достаточно давно используются в космической технике, ускоряя космические аппараты за счет электрической энергии, получаемой от солнечных лучей. Однако, такие двигатели совершенно не работают в условиях земной атмосферы, во-первых, они вырабатывают крайне малую тягу, и во-вторых, ускоренные ионы ксенона очень быстро теряют энергию из-за столкновений с молекулами воздуха.

В конструкции нового микроволнового плазменного ускорителя используется только электрическая энергия и воздух, тем не менее, он, этот ускоритель, вырабатывает столь значительную тягу, что его уже можно рассматривать в качестве перспективного кандидата на должность двигателя будущего электрического самолета. Это устройство работает, ионизируя воздух, нагнетаемый компрессором, и превращая этот воздух в низкотемпературную плазму, выходящую из сопла под достаточно большим давлением.

Важнейшей частью устройства является волновод, через который поток микроволнового излучения, вырабатываемый магнетроном частотой 2,45 ГГц и мощностью в 1,1 кВт, подводится к трубе, в которой формируется поток плазмы. За счет особой формы этого волновода поток микроволнового излучения "сжимается" по высоте в два раза, что приводит к увеличению напряженности электрического поля. И именно это позволяет передать воздуху как можно больше энергии в виде тепла, что создает достаточно высокое давление плазмы.

<< Назад: Кондиционер без сквозняков 25.05.2020

>> Вперед: 50-мегапиксельный фотосенсор Samsung ISOCELL GN1 24.05.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Сыр на ужин влияет на мозг и сон 18.07.2025 С давних времен бытует мнение, что съеденный на ночь сыр вызывает дурные сны. Кто-то считает это всего лишь мифом, другие избегают сыра на ужин, опасаясь кошмаров. Современная наука решила разобраться, действительно ли между этими явлениями есть связь, и может ли вечерний бутерброд с бри или чеддером повлиять на наши сновидения. Исследование, организованное британской компанией The Odd Company, занимающейся предметами для сна, проливает свет на этот вопрос. В эксперименте приняли участие 30 добровольцев, которым на ночь предлагали разные виды популярных сыров - в частности, бри, стилтон, чеддер и моцареллу. Исследование длилось четыре ночи, в течение которых испытуемые фиксировали свои ощущения после каждого "сырного вечера". Результаты оказались неожиданно резкими: всего 30 граммов сыра перед сном увеличивали вероятность ночных кошмаров почти вдвое - на 93%. Участники описывали сны, полные тревожных или абсурдных сюжетов: например, эмоциональные встречи с бывшими партнерами, нападения роботов или сцены предательства. Особенно сильным "катализатором" страшных снов оказался мягкий сыр бри - у 68% участников он вызывал именно неприятные сновидения. Стилтон и чеддер также вызывали сны с тревожным содержанием, хоть и в меньшей степени. Наименее "агрессивным" оказался молодой сыр моцарелла - он провоцировал негативные сны лишь у 40% испытуемых. По мнению диетолога Эми Александер, эффект сыра на сон связан с его насыщенным биохимическим составом. Белки и жиры, в избытке содержащиеся в сырах, долго перевариваются, повышая температуру тела и замедляя погружение в фазу глубокого сна. Это приводит к более частым пробуждениям, снижению общей продолжительности сна и усилению сна в фазе быстрого движения глаз, когда человек наиболее склонен видеть яркие сновидения. Кроме того, в сырах присутствует аминокислота триптофан - вещество, участвующее в выработке серотонина и мелатонина. Эти нейромедиаторы играют важную роль в регуляции настроения и цикла сна. Повышенный уровень серотонина, вызванный приемом пищи перед сном, может активизировать участки мозга, ответственные за визуальные образы, усиливая вероятность того, что сон окажется более насыщенным и запомнится. Другим активным веществом в сыре является тирамин, особенно в зрелых сортах вроде рокфора или пармезана. Тирамин способен стимулировать выработку норадреналина - вещества, активизирующего мозг и увеличивающего сердцебиение. Это, в свою очередь, может вызывать тревожные или возбужденные состояния даже во время сна. По этой причине моцарелла, как молодой сыр с низким содержанием тирамина, и показала себя наименее "беспокойной" в ночном рационе. Любопытно, что противоположные результаты были получены в другом эксперименте, организованном Британской сырной ассоциацией. Тогда испытуемым предлагали 20 граммов сыра за полчаса до сна, и 72% участников сообщили, что спали прекрасно, не столкнувшись с ночными кошмарами. Это указывает на то, что реакция организма на сыр может быть сугубо индивидуальной и зависеть от множества факторов - от времени приема пищи до чувствительности нервной системы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025