|
ВВЕДЕНИЕ Обзор ранних работ в области электрореактивных двигателей показывает, что термин «электрореактивные двигатели» в течение нескольких десятилетий применялся для обозначения только таких двигателей, в которых электрически заря¬женные частицы ускорялись электрическими полями. Принималось, что величина кинетической энергии отбрасываемых частиц определяется электростатическими силами в отличие от термодинамических сил, которые действуют в ракетных двигателях, работающих на химическом топливе. Лишь в последние годы внимание ученых сосредоточилось на других процессах, в которых электрическая энергия преобразуется в кинетическую энергию выходящего потока. В результате экспериментов с электрическими дуговыми разрядами весьма высокой интенсивности было установлено, что при благоприятных условиях нагретый рабочий газ выходил из дуговой камеры со сверхзвуковыми скоростями. Эти эксперименты положили начало разработке дуговых двигателей, которые, по-видимому, в течение ближайших лет смогут стать первыми электрореактивными двигателями для космических кораблей. Способность магнитного поля воздействовать на заряженные частицы, давно известная и выраженная в основных уравнениях теории электромагнетизма, привлекла внимание инженеров вскоре после того, как астрофизики разработали начальные вопросы взаимодействия между проводящими газами и магнитными полями. Для этой комбинации из электромагнитной, термодинамической и механической теорий Карман предложил название «магнитогидромеханика». На развитие магнитогидромеханики в сильной степени повлияли работы по удержанию проводящего газа внутри заданного объема посредством магнитных сил, связанные с проблемами управления термоядерной реакцией. За последние годы было проведено большое количество экспериментов, в которых с тем или иным успехом различные сочетания дуговых разрядов электрических и магнитных полей использовались для ускорения газов до высоких скоростей истечения. В литературе встречаются такие наименования, как «плазменные реактивные двигатели», «дуговые реактивные двигатели», «ускорители плазмы», «ионно-плазменные и ионно-дуговые двигатели», причем иногда без ясного определения термина «плазма». В данной книге различные электрореактивные двигатели подразделяются на: 1) электротермические, или дуговые, двигатели; 2) электростатические, или ионные, двигатели и 3) электродинамические, или магнито-гидромеханические, двигатели. Двигатели, в которых используются коллоидные частицы, принадлежат к семейству электростатических двигателей. Фотонный двигатель может рассматриваться как четвертый член семейства электрореактивных двигателей. |
