Российские ученые разработали гибридный метод повышения тяги

Многие писатели-фантасты мечтали о самолетах, приводить в движении е которые будут не традиционные виды топлива, а световые лучи. Кажется, найден способ, который поможет им приблизиться к мечте – улучшение тяги благодаря использованию световых лучей.

Идея гибридного метода принадлежит сотруднику Института оптоэлектронного приборостроения – российскому физику Юрию Резникову и Александру Шмидту из Физико-технического института Иоффе А.Ф. До сих пор скорость космического аппарата была ограничена количеством топлива (жидкого или твердого), которое кораблю может переносить. Чем выше развиваемая скорость, тем большее необходимо количество топлива.

Снизить высокие нагрузки можно было бы, используя лазер, установленный вне корабля, использовался бы который как дополнительный источник повышения тяги. Исследователями предложено было множество систем, способных такую тягу генерировать. Но, наиболее перспективной является система, включающая процесс лазерной абеляции. В этом случае, попадая на поверхность, лазерный луч ее нагревает и сжигает материал, который создает плазменный факел, истекание которого и служит дополнительной тягой, позволяющей судну развивать более высокую скорость.

Два ученых описали систему, интегрирующую двигательную систему, основанную на лазерной абеляции с корабельным соплом. Комбинирование двух систем, по их мнению, позволит развивать практически сверхзвуковую скорость. При этом уменьшится количество топлива сгоревшего. Ученым удалось продемонстрировать, что на эффективность имеющихся сегодня лазерных методов влияют такие факторы как генерация ударных волн, снижающая тягу из-за того, что волны «душат» отверстие входное сопла, и нестабильность газов сверхзвуковых тот момент, когда они вытекают через сопло.

Перенаправив плазменный факел таким образом, чтобы он протекал очень близко к внутренним стенкам сопла, можно значительно уменьшить влияние перечисленных факторов. Было установлено, что при объединении двух потоков – сверхзвукового и абеляции, генерируемая соплом тяга во много раз возрастает. Просуммировав полученные данные, можно предсказать, что применение гибридного метода актуально для запуска на орбиту Земли небольших спутников и для создания дополнительного ускорения сверхзвуковым аппаратам.