Я пытаюсь спроектировать одноместный истребитель, способный развивать (или приближаться) к гиперзвуковым скоростям на большой высоте. Я предполагаю, что в этой вселенной компактный термоядерный синтез является обычной технологией. В самолете будет использоваться какой-то компактный инерционный анейтронный термоядерный генератор для выработки тепла и электричества для корабля, система впуска будет направлять сжатый воздух вокруг теплообменника, как электрическая дуга высокой интенсивности (или сами стенки реактора), перегревая его и выбрасывая. сзади. Система магнитных каналов будет использоваться для направления выхлопа, чтобы плазма не соприкасалась с самим самолетом.
Я ни в коем случае не физик или аэрокосмический инженер, поэтому я был бы признателен, если бы кто-нибудь мог сообщить мне, действительно ли это сработает и даст какое-либо преимущество по сравнению с обычными самолетами, работающими на ископаемом топливе.
Я не физик, но я действительно знаю кое-что о самолетах...
Итак, давайте предположим, что ваш истребитель сконструирован так, чтобы иметь возможность развивать сверхзвуковые скорости, что довольно просто по сравнению с вашим альтернативным источником питания, поскольку у нас есть сверхзвуковые реактивные самолеты уже более 60 лет.
Как указано в Вопросе, такая двигательная установка теоретически возможна, но крайне непрактична. Во-первых, если это истребитель и вас беспокоит уровень плазменного тепла в выхлопе, никакая мякина не поможет вам уклониться от ракет с тепловым наведением. То, что вам нужно сделать, чтобы защититься от плазмы, значительно увеличит вес, что замедлит вас. Но нет ничего невозможного в том, чтобы привести в действие очень быстрый реактивный двигатель с небольшим термоядерным двигателем, а не с большим количеством опасно летучего топлива.
Большая проблема, с которой вы сталкиваетесь, — это Thrust. Сможете ли вы наполнить самолет достаточным количеством воздуха/топлива/что угодно и вытолкнуть его из хвостовой части достаточно быстро, как сэр Исаак Ньютон даст вам пинок под зад с помощью своего 3-го закона. В настоящее время это делается с помощью того, что авиамеханики любят называть Suck, Squeeze, Bang и Blow. Реактивный двигатель Всасывает большой объем воздуха с помощью большого вентилятора (Всасывает), использует энергию вращения вентилятора для взбалтывания и сжатия воздуха (СЖАТИЕ), Добавляет большое количество топлива и воспламеняет его, чтобы добавить еще больше энергии микс (BANG), а затем выпустите все это из задней части, чтобы создать толчок (BLOW). Вот немного об этом: Сосать, сжимать, хлопать, дутьПо всему миру есть много частных самолетов, которые регулярно курсируют со скоростью 0,8 Маха, а новый Bombardier Global 7500 может развивать скорость до 0,92 Маха с использованием двигателей, основанных на этой технологии.
Примерно так работает современный реактивный самолет. Теперь ваш маленький ядерный реактор, вероятно, будет работать лучше всего для обеспечения фазы «Взрыв». На этом этапе он сможет перегреть воздух, а не полагаться на быструю химическую реакцию. Вы могли бы сделать это без необходимости использования плазменной дуги и всех сопутствующих проблем, связанных с играми с веществами, которые могут разлагать вещи на составляющие их атомы.
Короче говоря, используйте свой специальный источник питания таким образом, чтобы заменить фазу обычного реактивного двигателя, и убедитесь, что ваши пилоты не светятся в темноте и не сбрасывают опасные вещи повсюду, куда бы вы ни пошли. Это гораздо более реалистично, чем метод с использованием теплообмена или прямого истечения плазмы.
Вам нужен старый добрый ПВРД Bussard .
https://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet
Бассард [1] предложил вариант термоядерной ракеты с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, способной к разумному межзвездному путешествию, используя огромные электромагнитные поля (диаметром от километров до многих тысяч километров) в качестве напорного черпака для сбора и сжатия водорода из межзвездной среды. Высокие скорости вынуждают реактивную массу во все более сужающемся магнитном поле, сжимая его до тех пор, пока не произойдет термоядерный синтез. Затем магнитное поле направляет энергию в виде выхлопа ракеты в направлении, противоположном предполагаемому направлению движения, тем самым ускоряя судно.
Бассард предложил его для использования в межзвездном пространстве, но он будет работать еще лучше в верхних слоях атмосферы из-за большего количества сырья, которое нужно собирать и выбрасывать обратно. Нагрев всасываемых (введенных?) материалов до состояния плазмы позволит вам удерживать их с помощью магнита, как вы и Буссар предлагаете.
Вам нужно будет освоить какой-то другой метод, как это верно для обычных ПВРД. Набрав скорость, вы можете регулировать подачу энергии в соответствии с плотностью атмосферы, через которую вы проходите, сохраняя заданную консистенцию плазмы.
Возможным методом синтеза может быть так называемый « фокусный синтез », который представляет собой процесс анейтронного синтеза с использованием водородно-борного синтеза. Он создает очень узкий (сфокусированный) поток плазмы, который проходит через «обратный ускоритель частиц», который вырабатывает электричество, замедляя ионы, оставляя очень мало избыточного тепла.
Процесс работает только в вакуумной камере, поэтому вы не можете просто использовать поток плазмы в качестве выхлопа, но электричество может питать реактивные двигатели, нагревая воздух и приводя в действие турбины.
Пока метод только теоретический, но теория кажется здравой, хотя критики говорят, что будет очень сложно достичь необходимой точности.
Тень1024
Кингледион
Бильбо Бэггинс
пользователь535733
Бу Рэдли
JBH
Син
элемтилас
Клаус Э. Могенсен