Прототип плазмового реактивного двигуна може створювати тиск тяги тієї ж величини, що і комерційний реактивний двигун, використовуючи лише повітря та електрику.
Люди залежать від корисних копалин як основного джерела енергії. Але викопне паливо є найбільшим джерелом викидів парникових газів і призводить до несприятливих респіраторних ефектів та руйнувань через глобальне потепління.
Дослідники з Інституту технологічних наук Уханьського університету продемонстрували прототип пристрою, що використовує мікрохвильову повітряну плазму для реактивного руху.
«Мотивація нашої роботи полягає у тому, щоб допомогти вирішити проблеми глобального потепління через те, що люди використовують двигуни внутрішнього згоряння на викопному паливі для живлення транспорту, такого як автомобілі та літаки. З нашою конструкцією двигуна відпадає необхідність у викопному паливі, і, отже, немає викидів вуглецю, що викликають парниковий ефект і глобальне потепління», – сказав Джау Танг, професор університету Ухань.
Крім твердого, рідкого та газоподібного стану, плазма є четвертим станом речовини, що складається з сукупності заряджених іонів. Він існує в природі в таких місцях, як поверхня сонця та блискавки, але його можна згенерувати. Дослідники створили струмінь плазми, стискаючи повітря до високого тиску та використовуючи мікрохвильову піч для іонізації потоку стисненого повітря.
Цей метод відрізняється від попередніх спроб створення реактивних плазмових двигунів одним ключовим моментом. Інші плазмові реактивні двигуни, такі як космічний зонд NASA Dawn використовують ксенонову плазму, яка не може подолати тертя в атмосфері Землі і тому недостатньо потужна для використання в повітряному транспорті. Натомість новий плазмовий реактивний двигун генерує високотемпературну плазму високого тиску на місці, використовуючи тільки повітря, що нагнітається, і електрику.
Прототип пристрою плазмового струменя може піднімати 1-кілограмову сталеву кулю над кварцовою трубкою діаметром 24 міліметри, де повітря під високим тиском перетворюється на плазмовий струмінь, проходячи через мікрохвильову іонізаційну камеру. У масштабі відповідний тиск тяги можна порівняти з реактивним двигуном комерційного літака.
Побудувавши більше цих двигунів із потужними мікрохвильовими джерелами, прототип можна масштабувати до повнорозмірного реактивного літака. Автори працюють над підвищенням ефективності пристрою для досягнення цієї мети.
“Наші результати показали, що такий реактивний двигун на основі мікрохвильової повітряної плазми може бути потенційно життєздатною альтернативою звичайному реактивному двигуну, що працює на викопному паливі”, – сказав Тан.