摩登先生网

本站遵守国家法律法规,如违反国家法律请联系我们底部客服删除

主页 > 科技 > 正文

太空电磁推进引擎技术原理揭秘,中国电磁推进引擎发展迅速

来源:未知 |发布时间:2016-12-23 11:12:31

目前应用于太空上推进的引擎大多数是火箭引擎,这种引擎速度是有极限的,而且受制于燃料的限制,往往行驶的距离也有限,随着科技的进步,人们发明了太阳能推进引擎,再到后来具有科幻意味的电磁推进引擎横空出世,可以根本上解决人类太空旅行的问题,据说电磁推进引擎可以让人类去火星的时间由1-2年缩短到70天,非常的震撼!

太空电磁推进引擎技术原理揭秘:

在解释电磁驱动引擎之前:我们先回顾一下“离子引擎”,这就是使用电离气体作为推进剂的飞船推进设备,与太阳帆一道,都属于电推进家族。它也是目前性能最好、最成熟的电推进系统。最早的离子引擎于1960年左右由NASA的Glenn研究中心制成,但之后一直处于试验阶段,直到1998年,探测彗星的Deep Space 1计划才首次将离子引擎作为主力推进系统应用在深空飞行中。
 
其原理是:离子引擎运转的首要条件就是制造离子气体。这通常需要由电子枪来完成。管状阴极发出的电子束被射入经磁化的电离室,与充在室中的气体原子碰撞,令原子电离成一价正离子。如上图所示,电离室的另一端装有一对金属网,网上加有上千伏(Deep Space 1的所加电压是1280伏)的电压,可将离子加速到每秒30米的速度,并从尾部排出,形成离子束,由此产生推力。

摩登男士:www.mrmodern.com



 
回过头来解释电磁驱动引擎的可能性,其实它就是用了离子引擎的反作用力。
 
解释:一楼辐射在装置的空腔中来回反射,如果我们利用粒子对一定频率的微波的选择性吸收,就可以形成推力。
 
例如:
 
用一个高速粒子在空腔中来回反射,但反回方向中使其通过电磁屏蔽的通道。
 
这时只有向前的粒子通过微波腔,而粒子对一定的频率是选择吸收的。
 
再利用多普勒效应使同样向前的微波频率达到这一频率要求被吸收,而反相微波不被吸收就使粒子在空腔中得到加速度了。
 
利用这个加速过的粒子给引擎以力就是电磁驱动引擎了。

中国电磁推进引擎发展迅速:

2000年左右,英国工程师罗杰·肖耶提出EM引擎这一概念时就饱受质疑,因为它似乎违反了牛顿第三定律。火箭升空需要推进力,然而,EM引擎的外界没有任何作用力,“凭空”产生了前进的推动力。
 
罗杰·肖耶等人试图从不同角度解释其产生推力的原理,但均未被广泛认可。正因此,这一听起来就很玄幻的技术很长时间没有引起主流学术圈的注意。直到中国西北工业大学航天学院的杨涓教授开始跟踪这一技术。公开资料显示,从2008年开始,杨涓将该技术引入正规学术领域开展研究,发表了关于EM引擎及其相关试验的论文。
 
此后,广为人知的是NASA约翰逊航天中心专注于前沿推进技术的研究团队“鹰工厂”的试验结果。他们对两台推进器进行了为期8天的实验,并于2014年6月4日将实验结果以论文的形式在AIAA第50届联合推进大会上发表。实验数据显示,在28瓦微波功率的作用下,产生了30—50微牛(1毫牛=1000微牛)的推力。
 
因当时其试验条件并非真空, 这篇文章曾受到外界质疑。此次最新发表的论文,正是该团队完善试验后,在真空中完成的推力测试的结果。数据显示,在最大80瓦的微波功率输入时,最大测到推力约124微牛。相比之下,同样是无工质的太阳帆,每千瓦只能产生6.67微牛的推力。

(原文链接:http://www.mrmodern.com/keji/16972.html,转载请注明)

相关阅读:

免责声明:

  本文来源于网络转载,本站刊载此文不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何消费建议。如发现稿件侵权,请 联系客服QQ