kamval | Российскими учеными разработан новый гибридный метод повышения тяги

Ученые и писатели-фантасты всегда мечтали о самолетах, которые приводятся в движение за счёт световых лучей, а не традиционных видов топлива. Новый метод улучшения тяги за счет использования лазерный систем может приблизить их на один шаг к практическому использованию.

Метод, разработанный российскими физиками Юрием Резниковым (Институт оптоэлектронного приборостроения) и Александром Шмидтом (Физико-технический институт имени А.Ф.Иоффе), описан в журнале Applied Optics оптического общества The Optical Society.

В настоящее время максимальная скорость космического корабля ограничена количеством твердого или жидкого топлива, которое он может переносить. С увеличением скорости повышается количество сжигаемого топлива. Однако эти обременительные нагрузки можно снизить, если бы лазер, расположенный в удаленном месте, а не на самом корабле, использовался бы для получения дополнительной движущей силы.

Было предложено множество систем, которые способны генерировать такую лазерную тягу. Одна из наиболее перспективных включает в себя процесс, называемый лазерной абеляцией, в котором импульсный лазерный луч попадает в поверхность, нагревает её и сжигает материал для создания так называемого плазменного факела. Истекание этого плазменного факела и приводит к появлению дополнительной тяги для ускорения судна.

В своей работе Резников и Шмидт описывают новую систему, которая интегрирует двигательную систему на основе лазерной абеляции с соплом корабля. Исследователи выяснили, что объединение двух систем может увеличить скорость истекания газа из системы до сверхзвуковых скоростей, одновременно снижая количество сгоревшего топлива. Исследователи показали, что эффективность современных лазерных методов ограничена фактором нестабильности сверхзвуковых газов в момент их вытекания через сопло, а также генерацией ударных волн, которые «душат» входное отверстие сопла, снижая тягу. Влияние этих эффектов может быть снижено при помощи плазменного факела, который перенаправляется так, что протекает рядом с внутренними стенками сопла. Объединив поток абеляции и сверхзвуковой поток газа через сопло, они обнаружили значительное усиление общей тяги, генерируемой соплом.

«Суммируя полученные данные, мы можем предсказать применение сверхзвуковых лазерных систем тяги не только для запуска маленьких спутников на земную орбиту, но и для дополнительного ускорения сверхзвуковых воздушных судов с достижением величины 10 чисел Маха и более».

http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=6640