Për punë afatgjatë në hapësirë, duhet të përdoren motorë raketash elektrikë të besueshëm me një shpejtësi rrjedhje plazme të rendit të njëqind e pesë metra në sekondë ose më shumë. Motorët e plazmës filluan të zhvillohen në mënyrë aktive në mesin e shekullit të kaluar. Dhe sot kjo punë vazhdon.
Filloni kërkimin
Paraardhësit tanë kanë dashur prej kohësh të fluturojnë në hapësirë. Për një kohë të gjatë, gazi është studiuar në mënyrë aktive duke përdorur një shkarkesë elektrike. U vendos në një enë qelqi me elektroda. Më pas, kur presioni u ul, u shfaqën rrezet që dilnin nga katoda, e cila në fakt, siç u zbulua më vonë, ishte një rrymë elektronesh.
Dhe në vitin 1886 u zbulua se, ndërsa bënin vrima në katodë, rrezet e tjera, atome të jonizuara të gazrave, shtriheshin në drejtim të kundërt prej tyre. Por atëherë, sigurisht, ata nuk e kishin idenë se do të përdoreshin për të marrë shtytje reaktiv.
Në ditët e Bashkimit Sovjetik, shtytësit e joneve dhe plazmës u zhvilluan në laboratorët e Fizikës dhe Teknologjisë SOAN për të aplikuar këto teknologji në automjetet për fluturimin në hapësirë. Puna filloi në vitet 1950shekulli i njëzetë. Janë hapur dy lloje pajisjesh:
- motor gërryes (impuls);
- përcjellës i palëvizshëm i plazmës (jo pulsues).
Janë këto dy lloje që përdoren deri më sot.
Erozive dhe stacionare
Motori plazmatik që njihet sot funksionon për shkak të forcës reaktive të avionit plazmatik nga hunda. Vetë plazma formohet me anë të një shkarkimi elektrik. Për një burim më të thjeshtë të energjisë motorike, zgjidhet një modalitet pulsues (motor plazma eroziv). Burimi i energjisë është një kondensator me një kapacitet prej 0,5 mikrofarad dhe një tension prej 10 kV. Ai ngarkohet nga transformatori me dioda dhe një rezistencë.
Me ndihmën e pajisjeve të tilla formohen shtytje të vogla dhe precize impulse, të cilat nuk mund të arrihen me funksionimin e llojeve të tjera të motorëve të raketave. Shtytësit e plazmës me pulsim u testuan me sukses në vitin 1964 në stacionin hapësinor Zond-2.
SPD është një variant i një përshpejtuesi në një zonë të zgjeruar dhe me një zhvendosje të mbyllur të elektroneve. Pajisjet e tilla mund të funksionojnë për një periudhë të gjatë kohore. Dy motorë ksenon u lëshuan për herë të parë në 1972 në bordin e Meteorit Sovjetik.
Parimi i funksionimit: prototipi
Instalimi funksionon si më poshtë. Tensioni për kondensatorin është hendeku midis kolektorit përcjellës të rrymës dhe elektrodave të dhomës së shkarkimit. Kur voltazhi arrin vlerën e prishjes, një shkarkesë elektrike shfaqet në dhomën e motorit. Ajri atje ngrohetdhjetë mijë njësi dhe fiton një gjendje plazmatike. Presioni rritet ndjeshëm dhe rryma e plazmës rrjedh nga hunda me shpejtësi të madhe.
Raketa, e cila është e lidhur me motorin, merr fuqinë e avionit nga avioni. Për të arritur një rrotullim të butë, raketa është e lidhur me një kushinetë topi dhe e balancuar nga një kundërpeshë.
Njësia elektrike më komplekse është një kolektor që furnizon rrymë. Boshllëqet midis elektrodave duhet të jenë jo më shumë se gjysmë milimetri. Atëherë nuk do të ketë pothuajse asnjë humbje të energjisë nga kondensatori dhe nuk do të krijohet asnjë fërkim shtesë kur raketa të fillojë të rrotullohet.
Vetë raketa dhe i gjithë motori i raketës plazma mund të kenë madhësi të ndryshme, por fuqia e burimit dhe madhësia e kondensatorit duhet të përputhen. Për të llogaritur njësitë bazë dhe modelin e raketës, është e përshtatshme të përdoret skema pas llogaritjes me formula të veçanta.
Vlerat eksperimentale në shembullin
Në shembullin me një tension të caktuar prej gjashtë mijë vat dhe një kapacitet kondensator prej 0,510 (-6) f, si rezultat i llogaritjeve, energjia që lëshohet në dhomën e motorit është 5,4 J. Dhe nëse diferenca e temperaturës është 10000K, atëherë vëllimi i dhomës do të jetë i barabartë me gjysmë centimetri kub.
Atëherë elementet e qarkut elektrik do të jenë:
- transformator 2205000V, me fuqi 200 vat;
- rezistencë teli me fuqi 100 watts.
Ky model ka një tension operativ më shumë se një mijë volt, dhe për këtë arsye duhet të jetëjini shumë të kujdesshëm kur punoni me të dhe respektoni të gjitha rregullat e nevojshme të sigurisë.
Rregullat e sigurisë për eksperimentin
- Lansimi kryhet nga një person. Të tjerët mund të qëndrojnë në një distancë prej një metri nga pajisja.
- Të gjitha veprimet dhe prekja e njësisë me dorë mund të bëhen vetëm nëse shkëputet nga furnizimi me energji elektrike, pasi të keni pritur të paktën një minutë pas kësaj. Atëherë kondensatori do të ketë kohë për t'u shkarkuar.
- Furnizimi me energji elektrike duhet të vendoset në një kuti metalike, të mbyllur nga të gjitha anët. Gjatë funksionimit, ai tokëzohet me anë të një teli bakri, diametri i të cilit duhet të jetë së paku një milimetër e gjysmë.
Pushuesit e plazmës për raketa të vërteta duhet të jenë disa mijëra herë më të fuqishëm! Ndoshta ata që kryejnë eksperimente me mostra të vogla sot, do të zbulojnë nesër mundësi dhe veti të reja të plazmës.
