Двигатель для машины на холодном ядерном синтезе

«Ядерный автомобиль» — реально ли его появление?

Здравствуйте, уважаемые автовладельцы! Живя в современном мире, никому из нас не нужно напоминать о трудном экологическом и экономическом положении. Земельные ресурсы истощаются крайне быстро, а вместе с тем повышается и степень загрязнения нашей планеты. Именно поэтому «ведущие умы» пытаются открыть альтернативные источники энергии , которые могли бы возобновляться и не привели бы к глобальной экологической катастрофе.

Ядерный распад и синтез — на момент XX — XXI вв. это самый доступный и физически реальный способ добычи колоссальной энергии. Он применяется для обеспечения городов электричеством, в производстве атомного оружия, а также в качестве двигателя для некоторых транспортных машин и комплексов. Входят ли в их список автомобили? Сейчас разберёмся!

Принцип работы атомного двигателя?

Для многих словосочетание «машина с ядерным двигателем» звучит ужасающе, ведь это ничто иное, как бомба на колёсах. Однако, инженеры озадачены другой проблемой, а именно, созданием атомного реактора небольших размеров . Дело в том, что сам реактор является энергетической установкой, вырабатывающей тепло, и для того, чтобы заставить колёса автомобиля вращаться, это тепло необходимо преобразовать .

Упрощённо принцип работы реактора заключается в выделении большого количества тепла в результате цепной управляемой ядерной реакции. Охлаждающая его вода вскипает, а выделяющийся пар попадает на лопатки турбины, заставляя её вращаться. Затем он конденсируется, и цикл повторяется. Чтобы поместить в автомобиль такую установку, его размеры должны быть минимум, как многотонный грузовик. Тем не менее, попытки создать что-то подобное не раз фиксировались в истории, а разработки продолжаются и по сей день.

Реально ли создать атомный автомобиль?

Сразу хочу отметить, что пока ещё не было ни одного атомного автомобиля , который передвигался бы своим ходом. Все созданные прототипы были и остаются лишь макетами , которые так и не удалось воплотить в жизнь.

К ним относятся Ford Nucleon 1957 года и Ford Seattle-ite 1962 года . Эти машины имели своеобразный дизайн и чем-то напоминали миниатюрные космические корабли. По задумке конструкторов реактор должен был занимать 80% места , поэтому водителю с пассажирами оставалось лишь 2 сиденья и багажник небольшого объёма. Автомобили были неудобными, громоздкими и имели не очень надёжную защиту от облучения. Но вместе с тем они могли обрести абсолютно уникальные преимущества перед всеми существовавшими на то время моделями.

Бесшумность. Шум, издаваемый реактором, практически незаметен для человеческого уха. Единственный источник звука — это вращающиеся паровые турбины.

Экологичность. С надёжной изоляцией и системой управления реактором такой автомобиль становится абсолютно безвреден для окружающей среды.

Автономность. В зависимости от внедряемой порции ядерного топлива, машина могла проехать от 8000 до 30000 км без дозаправки.

Такими свойствами не обладает ни один современный автомобиль! Кроме всего прочего, реактор, в отличие от привычного поршневого ДВС, является энергетической установкой . Производимое им тепло можно преобразовать как в крутящий момент, так и в электрическую энергию, без особой потери мощности.

Почему ядерный автомобиль невозможен?

Не стоит скрывать тот факт, что за всё время владения атомом, были созданы и воплощены в реальность несколько проектов. Например, советский гусеничный комплекс ТЭС-3 , представляющий собой миниатюрную передвижную АЭС. По задумке она должна была эксплуатироваться на Крайнем Севере, однако, использовать технику, работающую на жидких углеводородах (бензин, ДТ), было гораздо выгоднее и удобнее. По официальным сведениям, проект был закрыт из-за неоправданности потраченных средств .

Не менее интересными являются атомные танки , ледоколы , а также подводные лодки, производство и эксплуатация которых продолжается по сей день.

Читайте также:  Газель 406 двигатель инжектор плохо заводится на холодную

Однако, об автомобилях с реактором в ближайшее время можно не мечтать. Связано это с тем, что учёные пока не придумали установку, которая смогла бы уместиться в классический кузов авто . Причём большую часть пространства занимал бы не сам реактор, а система охлаждения. Именно поэтому применение атомных двигателей в морском транспорте так распространено — есть постоянный приток воды! Да и размеры всех существующих и когда-либо созданных «ядерных машин» во многом превосходили автомобиль.

Заключение

С уверенностью можно сказать, что автомобиль с атомным сердцем учёные ещё не придумали. Их первостепенная задача состоит, казалось бы, не в обеспечении безопасности, а в создании компактной ядерной установки, применение которой было бы целесообразным. Ведь какой смысл тянуть за собой пару прицепов, чтобы перевезти 2-х человек.

Если вам было интересно читать, и вы любите познавать автомир, то подписывайтесь на канал и ждите новых выпусков! Не оставляйте статью без оценки , а также делитесь своей точкой зрения в комментариях ! С уважением, АВТО ИЗНУТРИ!

Источник

Квантовый двигатель Леонова – реальность или вымысел?

Есть ряд исследований в современном мире, которые изначально обречены на недоверчивое отношение со стороны официальной науки: например в области антигравитации или ХЯС (холодного ядерного синтеза).

Но, необходимо учитывать и то, что такими исследованиями занимаются самые настоящие ученые, такие как Владимир Семенович Леонов, кандидат технических наук, лауреат Правительственной премии в области науки и техники, научный руководитель и главный конструктор НПО «Квантон».

Альберт Эйнштейн начинал разработку Единой теории поля, так вот, Леонов, в своей работе, двигался именно в этом направлении. Учитывал он и то, что таблица Менделеева, несмотря на всеобщее применение, является только упрощенной системой, не учитывающей ряд элементов (хотя сам Менделеев предполагал их наличие). Леонов осмеливается говорить об элементе, условно называемым им «квантон» (Менделеев говорил об этом элементе как о нулевом, и называл «Ньютоний»). Не признаваемый наукой «эфир» невозможно объяснить без использования понятия квантона, убежден Леонов.

Тут впору начинать разговор о «не научности» и даже мошенничестве, если бы не одно – экспериментальная модель квантового двигателя Леонова была продемонстрирована в 2014 году в РАН и признана работоспособной.

Масса экспериментального двигателя составляла пятьдесят четыре килограмма, и при потреблении одного кВт электроэнергии он создавал импульс вертикальной тяги порядка пятиста-семиста кгс. По расчетам он способен на вертикальное движение с ускорением порядка десяти G. Кстати говоря – современные двигатели, применяемые в ракетоносителях, на один кВт создают тягу только 0, 1 кгс. Цифры, в сопоставлении, звучат ошеломительно.

Все же построенный и проходящий экспериментальные проверки в НАСА и других лабораториях двигатель EmDrive , который тоже признавался долгое время «невозможным» и «несоздаваемым» проигрывает двигателю Леонова на порядки.

Сам изобретатель, рассказывая о принципе работы, говорит, что на классические схемы фотонных двигателей он не похож. Тут все глубже и интересней – вместо аннигиляции вещества (либо антивещества) для создания тяги используется энергия гравитационных волн. Современная наука не поддерживает обсуждение таких явлений, потому что объяснить их не может, а понятие эфира вводить вообще отказывается.

Первый свой экспериментальный двигатель изобретатель показывал еще в 2009. Тогда устройство передвигалось только горизонтально, с помощью периодических импульсов. Разумеется, к изобретению отнеслись скептически, но Леонов не сдался и усовершенствовал свой механизм.

Говоря о получении энергии для своего двигателя, Владимир Семенович опирается на использование установок ХЯС – Андреа Росси и похожих (тоже весьма неохотно принимаемых миром). Но они работают, даже в супердержавах, США и Китае, проводят эксперименты, несмотря на официальное научное неприятие.

Теоретические разработки говорят, что квантовые двигатели Леонова, будучи доработанными, принятыми и применяемыми, могут сыграть решающую роль в развитии космонавтики Земли. Тысяча километров в секунду – и Солнечная система перестает быть такой огромной. Три с половиной часа до Луны, сорок с небольшим до Марса. Заманчиво?

Читать на «Невероятных Механизмах» о тех устройствах, что имеют упоминание в статье:

Если вам понравился материал, пожалуйста, ставьте лайки и подписывайтесь на канал. Это не сложно и бесплатно, но очень важно для развития «НМ». А еще нам нужны репосты в соцсети!

Читайте также:  После замены ремня грм двигатель неровно работает

Источник

Как будет работать двигатель на термоядерном синтезе

Люди уже успели побывать на Луне, да и полет на околоземную орбиту уже не кажется чем-то из ряда вон выходящим. В космосе давно и прочно обосновалась Международная космическая станция. Тем не менее, если вы задумаетесь о размерах нашей Солнечной системы, не говоря уж о всей Вселенной, станет очевидно, что наши шаги в освоении межпланетного и межзвездного пространства — просто пешком под стол. Для того, чтобы слетать на Марс и другие планеты, которые находятся вне досягаемости обычных ракетных двигателей, NASA разрабатывает несколько дополнительных реактивных двигателей, в том числе и на энергии солнца.

В принципе, космический корабль с силовой установкой на термоядерном синтезе должен воссоздать те же типы высокотемпературных реакций, которые происходят в сердце солнца. Огромная энергия этих реакций вырабатывается двигателем и создает тягу. Используя этот тип двигательной установки, космический корабль может добраться до Марса всего за три месяца. Обычным ракетам понадобится по меньшей мере семь.

В этой статье вы узнаете, что такое синтез и что делает NASA для того, чтобы корабли с такими двигателями стали реальностью.

Что такое синтез?

Мы и наша планета во многом зависим от миллионов ядерных реакций синтеза, которые каждую секунду происходят внутри ядра Солнца. Без этих реакций у нас бы не было ни света, ни тепла, и, вероятнее всего, жизни. Термоядерный синтез происходит, когда два атома водорода сталкиваются и создают больший атом гелия-4, который испускает энергию в процессе этого.

Вот как происходит эта реакция:

  1. Два протона в совокупности образуют атом дейтерия, позитрон и нейтрино.
  2. Протон и атом дейтерия создают атом гелия-3 (два протона и один нейтрон) и гамма-луч.
  3. Два гелий-3 атома в совокупности образуют атом гелия-4 (два протона и два нейтрона) и два протона.

Синтез может происходить только в условиях крайне горячей среды, температура которой измеряется миллионами градусов. Звезды, состоящие из плазмы, представляют собой единственные природные объекты, достаточно горячие для создания реакции термоядерного синтеза. Плазма, которую часто называют четвертым состоянием вещества, представляет собой ионизированный газ, состоящий из атомов, лишенных некоторой части электронов. Реакция синтеза отвечает за создание 85 % энергии Солнца.

Высокий уровень тепла, необходимый для создания этого типа плазмы, приводит к тому, что ее нельзя заключить в контейнер из любого, известного нам вещества. Тем не менее, плазма хорошо проводит электричество, что позволяет удерживать, управлять и ускорять ее с помощью магнитного поля. Именно это легло в основу космического корабля с двигателем на основе синтеза, который NASA хочет построить в течение ближайших 25 лет. Давайте рассмотрим конкретные проекты двигателей на основе термоядерного синтеза.

Полет на энергии синтеза

Реакция термоядерного синтеза высвобождает огромное количество энергии, именно поэтому исследователи всячески пытаются приспособить ее к двигательной системе. Корабль на энергии синтеза мог бы серьезно вывести вперед NASA в гонке за Марс. Этот тип корабля может сократить время пребывания в пути на Марс более чем на 50 %, тем самым уменьшив вредные воздействия радиации и невесомости.

Строительство космического аппарата, летящего на энергии термоядерного синтеза, будет эквивалентно разработке автомобиля на Земле, который может ехать в два раза быстрее любого другого. В ракетостроении эффективность использования топлива ракетным двигателем измеряется его удельным импульсом. Удельный импульс означает единицу тяги на единицу пропеллента, потребляемого в течение времени.

Читайте также:  Двигатель caterpillar 3412c технические характеристики

Двигатель на синтезе может обладать удельным импульсом в 300 раз большим, чем обычные химические двигатели. Обычный химический ракетный двигатель обладает импульсом примерно 1300 секунд, что означает следующее: двигатель выдает 1 килограмм тяги на 1 килограмм топлива за 1300 секунд. Ракета на синтезе может обладать импульсом в 500 000 секунд. Кроме того, ракета на синтезе будет использовать водород как топливо, а значит, сможет пополняться при прохождении через космическое пространство. Водород присутствует в атмосфере многих планет, так что все, что будет нужно космическому аппарату для заправки, это погружение в атмосферу и набор топлива.

Ракеты на синтезе могут обеспечить более длительную тягу, в отличие от химических ракет, топливо которых быстро выгорает. Считается, что движение на синтезе позволит быстро добраться в любую точку Солнечной системы и за два года осуществить поездку на Юпитер и обратно. Давайте рассмотри два текущих проекта NASA по созданию движения на синтезе.

Магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом (VASIMR)

VASIMR представляет собой плазменную ракету, которая является предшественником ракет на термоядерном синтезе. Но поскольку ракеты на синтезе будут использовать плазму, исследователи многое узнают об этом типе ракеты. Двигатель VASIMR прекрасен тем, что создает плазму в экстремально горячих условиях, а после выталкивает, создавая тягу. Есть три основных типа ячеек в двигателе VASIMR.

  1. Передняя ячейка — пропеллент, обычно водород, вводится в ячейку и ионизируется, чтобы создать плазму.
  2. Центральная ячейка — ячейка действует как усилитель для дальнейшего нагрева плазмы электромагнитной энергией. Радиоволнами добавляют энергии плазме, как в микроволновой печи.
  3. Кормовая ячейка — магнитное сопло преобразует энергию плазмы в струю выхлопных газов. Магнитное поле используется для выброса плазмы и защищает космический корабль, чтобы плазма не коснулась оболочки. Плазма уничтожила бы любой материал, с которым вступила бы в контакт. Температура плазмы в сопле составляет 100 миллионов градусов Цельсия. Это в 25 000 раз горячее, чем температура газа, который выбрасывается из космического шаттла.

Во время миссии на Марс двигатель VASIMR постоянно бы разгонялся в течение первой половины путешествия, а после изменил бы направление и замедлялся бы вторую половину. Ракету на переменной плазме можно также использовать для позиционирования спутников на орбите Земли.

Движение на термоядерном синтезе с динамическим газовым зеркалом

Одновременно с VASIMR разрабатывается и система движения на синтезе с динамическим газовым зеркалом (GDM). В этом двигателе длинные тонкие мотки проволоки с током действуют как магнит, окружая вакуумную камеру, содержащую плазму. Плазма находится в ловушке магнитного поля, создаваемого центральной секцией системы. В каждом конце двигателя находятся зеркальные магниты, которые препятствуют слишком быстрому выбросу плазмы из двигателя. Разумеется, часть плазмы должна просачиваться и обеспечивать тягу.

Как правило, плазма неустойчива и ее сложно удержать, поэтому первые машины с таким механизмом давались очень сложно. Динамическое газовое зеркало позволяет избежать проблем неустойчивости, потому что построено длинным и тонким, поэтому магнитные линии выстраиваются по всей длине системы. Нестабильность контролируется тем, что позволяет определенному количеству плазмы протекать через узкую часть зеркала.

В 1998 году в рамках эксперимента было продемонстрировано, как GDM производит плазму в процессе работы системы впрыска плазмы, которая работает аналогично передней ячейке VASIMR. Она вводит газ в GDM и нагревает его микроволновой антенной, работающей на частоте 2,45 ГГц. Этот эксперимент проводится для подтверждения обоснованности концепции GDM. Исследователи также разрабатывают полноразмерную систему двигателя с этим механизмом.

Хотя многие передовые концепции двигателей NASA еще далеки от реализации, основа для двигателя на энергии синтеза уже заложена. Когда станут доступны другие технологии, которые сделают путешествие на Марс возможным, корабль с энергией синтеза придется как нельзя кстати. В середине 21 века поездки на Марс могут стать такой же рутиной, как и отправка еды на МКС.

Источник

Adblock
detector