מערכות הנעה מגנטית מייצגות שינוי פרדיגמטי כיצד אנו מייצרים תנועה מבלי להסתמך על מניעים כימיים מסורתיים או קישורים מכניים.במקום לשרוף דלק או להפוך הילוכים, מערכות אלה רותמות את האינטראקציות הבסיסיות בין שדות מגנטיים וזרמים חשמליים כדי ליצור דחף.היישומים הפוטנציאליים הם עצומים, החל מהחללית הדור הבא שמטיילת הרבה מעבר למסלול כדור הארץ למסילות מהירות, אשר נשגבות מעל המסלולים, ואפילו צוללות מעניינות מאחורי כל אחד, הנמצאות, מאחורי כל אחד, הנמצאות, הנמצאות, הנמצאות במרחק של מערכת פיסיקלות, הן, הן במרחק של כל אחת, כלומר, דרך מערכת פיסיקלות, והפרעות חיוניות של כל אחת, היא דרך מערכת פיסיקלות במרחק של אנרגיה, ואווירה, ואווירה, היא דרך מערכת אלקטרומגנטית, ואווירה, ואווירה, ואווירה, ואווירה, אשר עוברת, היא דרך מערכת הפעלה מינימלית, אשר עוברת, אשר עוברת, אשר עוברת, אשר עוברת, בין מערכות מעבר לכל אחד, בין מערכות מעבר לכל אחד, בין מערכות מעבר לכל אחד, בין מערכות מעבר למסלולים במרחק הרבה מעבר לכביש מעבר למסלולים במרחק של מערכת הפעלה אלקטרומגנטית, אשר מכוון אל מעבר לכבישים, בין מערכות מעבר למסלול של מערכת הפעלה אלקטרומגנטית

עקרונות היסוד של דור Thrust

בהגדרה הפשוטה ביותר שלו, הוא הכוח המניע אובייקט קדימה.בטילים קונבנציונליים, דחף נובע מגירוש גזים ממצה במהירות גבוהה.בנעה מגנטית, עם זאת, הכוח האינטגרטיבי יוצא מהאינטראקציה של שדות מגנטיים עם מטען חשמלי, או בעל מטען חשמלי (ברובים) או בתנועה (כזרמים או חלקיקים ממושמעים).

כוח לורנץ ובקשתו

[ה]הכוח של לורנץ מתאר את הכוח שחווה נקודה:0,003 [=]: [ה], [ה], [ה], ב]הכוח [ב], [ה] ב[[1924]], ב[[1924]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]],]], [[1924]]

(ב) ויקרא י"א: ויקרא י"א)

ברוב מערכות ההנעה המגנטיות, רכיב השדה החשמלי (FLT:0igEFLT:1) הוא רשלני או תורם רק לזינון הראשוני של הדחף.המונח הדומיננטי הוא המרכיב המגנטי (FLT:2q(v × B) LT 3, אשר מייצר כוח לחדירה למהירויות החלקיקים ולכיוון המגנטי הזה, אפילו על ידי הפעלת כוח פועל בקפידה על ידי כוח פעולה.

עבור זרם מתמשך של חלקיקים טעונים העוברים דרך מנצח, כוח לורנץ על מטען אישי מתורגם לכוח מקרוסקופי על המנצח.תופעה זו, המכונה הכוח לפלס, ניתנת על ידי:

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ,9) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

השלכות מעשיות של אוריינטציה של כוח מגנטי

האופי של הכוח המגנטי מטיל על עצמו מעצור קריטי: ליצור דחף מתמשך, המערכת חייבת לשנות כל הזמן את הכיוון של התנועה היחסית (כמו במכונות רוטטציה) או להשתמש במדיום מחוספס או זורם.זו הסיבה שמערכות הנעה מגנטיות רבות הן ליניאריות או כרוכות בהאצת נוזל הנדסי חזק.ה הכוח תלויה באופן ליניארי על הכוח הנוכחי והחומר שנוצר, כלומר, לעתים קרובות, הוא בעל השפעה רבה, הוא יעיל על פני השטח של מערכות מגנטיות חזקות, אשר דורשות חזקות, אשר דורשות, אשר דורשות גבוהה, אשר דורשות, הן בעלות השפעה גבוהה, הן יעילות גבוהה, אשר לעתים קרובות, אשר דורשות גבוהה, היא בעלת עוצמה גבוהה, היא בעלת עוצמה גבוהה, אשר דורשות גבוהה, היא יעילה על ידי מגנטית גבוהה, היא בעלת עוצמה.

סוגים של מערכות הנעה מגנטית

בעוד שכל מערכות ההנעה המגנטיות חולקות את אותם שורשים פיזיים, הן שונות באופן משמעותי ביישום.שלושת הקטגוריות העיקריות הן נטייה אלקטרומגנטית, מגנטיודינמיקה (MHD) הנעה, ומניעה חשמלית המבוססת על פלזמה.כל אחת מציעה יתרונות ייחודיים וסחר-offs המתאימים לסביבות תפעוליות שונות.

הנטומנטציה אלקטרומגנטית

מערכות הנעה אלקטרומגנטיות (EM) משתמשות בשדות מגנטיים כדי להאיץ אובייקטים מוליכים מוצקים או arבשלים. הדוגמאות הבולטות ביותר הן אקדחים ותותחים (נקראות גם אקדחים Gauss) בתותח, שתי רכבות מקבילות נושאות זרם גבוה על פני נזלת צבאית משיכה גבוהה.

אקדחים, לעומת זאת, משתמשים בסדרה של סלילי אלקטרומגנטיים אשר הם ממריצים באופן משמעותי כמו ferroמגנטי או מיזם התנהגותי עובר דרכם.שדה מגנטי מושך את הזינוק קדימה. כי אין מגע חשמלי מחוספס, סלילי רכב חשמליים מופעלים באופן נרחב יותר מאשר מסילות רכבת.

מגנטיוhydroדינמית (MHD) Propulsion

מערכות הנעה MHD מאיצה נוזל התנהגותי - מי ים באופן קדחתני, מתכות נוזליות או פלזמה - תוך שילוב של מעבר שדות חשמליים ומגנטיים.העיקרון פשוט: זרם עובר דרך נוזל לשטח מגנטי מוחלי, כוח זיהוי לורנץ עשוי לפעול על נוזל ה-YFlent הנוכחי, אך אינו רוצה למנוע ממנו לחץ כבד על שטח זרם חשמלי גבוה במיוחד, כי אין לו טורבינות נמוכה (Flow) אשר אינה מציעה לחץ על גבי מיכל חשמלי (אונקציה) מפני שעדיין לא תספק לחץ אווירית אחת) מפני שברשותו של כלי שיט מגנטית לחץ אווירינית (אונקציה נמוכה, במיוחד על גבי מיכלית) מפני שברשותו של 1Flantitoern) מפני שעדיין לא רוצה), כי הוא גורם מרכזי, במיוחד על מנת למנוע את ה- 1Flent, במיוחד, במיוחד, כי הוא גורם מרכזי, כי הוא גורם מרכזי, במיוחד, כי הוא גורם מרכזי, במיוחד, כי הוא גורם לצוללת צהובה, כי הוא גורם מרכזי ב-ידי מיכלי כוח עליון (אונקציה נמוכה, במיוחד, במיוחד, כי הוא גורם מרכזי לחץ על מנת למנוע את ה-ידי מיכל) מפני שברשותו של כלי שיט פנימי, כי הוא גורם מרכזי לחץ חיצוני

בהקשר של אווירופייס, עקרונות MHD משמשים מאיץ פלזמה עבור מנהרות רוח ובמחקר הקשור להיתוך. פרמטר המפתח הוא מוליכות חשמלית: ככל שההתנהגות של נוזל העבודה, כך גדול יותר דחף עבור שדה זרם קלט נתון ומגנטי. עבור מי הים, מוליכות היא צנועה, ולכן מוקדם MHD אוניות דורשות מגנטיות גדולות באופן לא רציונלי עבור פלזמה, אבל יכול להיות הרבה יותר גבוה יותר, אבל יש תכונות נוספות.

אספקת חשמל מבוססת פלסמה

הקטגוריה השלישית העיקרית כוללת מערכות הנעה חשמלית המנציחות גז מדחף ומזרזות את פלזמה המתקבלת באמצעות שדות מגנטיים ו / או חשמליים.מערכות אלה משמשות בעיקר בחלל למשימות בעלות קיבולת ומרחב עמוק, שבו הדחף הספציפי הגבוה שלהם (יעילות במונחים של מסה מונעת של נאס"א) עולה על הדחף הנמוך ביותר שלהם, אך לעתים קרובות, סוגים נפוצים ביותר הם דחף ואפקטים של אלקטרון חיובי, תוך כדי מהירות אלקטרון (x) הם לעתים קרובות על ידי אטומים של אטומים חיובי של אטומים).

הדחפורים אפקט הול שונים באמצעות שדה מגנטי כדי ללכוד אלקטרונים בסחף מעגלי, אשר לאחר מכן ionize אטומי דחף באמצעות התנגשות.הצלים וכתוצאה מכך מואצים על ידי שדה חשמלי לתוך השדה המגנטי, ייצור דחף. Hall מציעים בדיקה טובה יותר של אנרגיה על ידי פלסמה גבוהה 000 000 000 000 000 000 000 דחף לתוך פאניקה, עושה אותם פופולרי לווייני מסחר.

אתגרים הנדסיים וחדשנות

למרות הפיזיקה האלגנטית, תרגום דחף מגנטי לתוך מערכות מעשיות מציג מכשולים הנדסיים עצומים.האתגרים העיקריים מייצרים שדות מגנטיים חזקים מספיק, ניהול הכוח החשמלי העצום הנדרש, וניתוק החום הבזבוז המיוצר על ידי חוסר יעילות של הומאמית.

מגנטים מובילים

כמעט כל מערכות הנעה מגנטיות בעלות ביצועים גבוהים, כוח השדה המגנטי חייב להיות בטווח של 1 עד 10 tesla (T) או גבוה יותר. אלקטרומגנטים ארגנטינאים עם רוחות נחושת יניב כמויות עצומות של חום התנגדות, במהירות התכה או דרישה של קירור אווירי (Centralterial) מגנטים על ידי הפעלת טמפרטורות Cryogenic, שבו טיפות חשמליות ל-Crecaobium נמוך יותר, כמו קירור חנקן (Ricolicoltium) חנקן) חנקן בינוני (Ricoltratium) חנקן) חנקן חנקן חנקן חנקן חנקן חנקן חנקן גבוה יותר).

ניהול חשמל ופירוק חום

ייצור דחף באמצעות שדות מגנטיים דורש כוח חשמלי משמעותי.לדוגמה, אקדח שיגור קילוגרם מיזם של 2 ק"מ / s דורש כוח שיא על סדר של כמה ג'יגהוואט, אם כי רק עבור מילישניות. הדופקים כאלה דורשים בנקים קפיטור מסיבי ואלקטרוניקה מתקדמת כוח אלקטרוניקה.עבור יישומים רצופים רציפה כמו מגנטיקמפולינמי, טווח כוח ק"מ מלווואט כדי מגואטים ביעילות, אבל כוח מגנטים מופעל על ידי מגנטים מופעלים מופעלים מופעלים, אבל כוח מגנטיים מופעלים מופעלים מופעלים מופעלים מופעלים מופעלים מופעלים מופעלים מופעלים מופעלים, אבל כוח מגנטיים ביעילות.

סקלאלה ושילוב מערכת

הנעה מגנטית מהפגנות מעבדה לכלי רכב תפעוליים דורשת פתרון בעיות אינטגרציה.לדוגמה, מדחף MHD לספינות זקוק למגנטים גדולים, כבדים המשפיעים על החבוי והלוח החופשי של הספינה.הדחפורים הפלסמה חייבים לפעול במשך עשרות אלפי שעות ללא מהירויות אלקטרו-תותחיות, רכבות אקדחים סובלים מעומס והיתוך לאחר כמה כדורים.

כיוונים עתידיים ויישומים

במבט קדימה, מערכות הנעה מגנטיות צפויות לשחק תפקידים טרנספורמטיביים בחקר החלל, תחבורה ארצית מהירה במהירות גבוהה, ומניעה ימית.התכנסות של חומרים חדשים, מקורות כוח קומפקטיים, וטכניקות מתקדמות מודלים הוא התקדמות מאיצה.

חקר החלל

הנעה חשמלית בעוצמה גבוהה היא טכנולוגיה מרכזית למשימות אנושיות למאדים ומעבר לכך, תוכנית ההנעה החשמלית המתקדמת של נאס"א היא תוכנית הנעה חשמלית (FLT:1) שמטרתה לפתח את הדחפורים של הול בטווח 30-100 קילוואט, אם הוא היה בקנה מידה מוצלח לרמות מגה-וואט, יכול לקצץ זמן נסיעה למאדים עד 39 ימים, להפחית משמעותית את החשיפה לאסטרונאוטית.

תחבורה מהירה

רכבות מגלב פועלות כבר באופן מסחרי בסין, יפן ודרום קוריאה, אך מערכות עתידיות שואפות למהירויות של מעל 600 ק"מ / שעה על ידי שימוש באלקטרומגנטיות וצנרת מרופפות (מושגים דמויי היפרלופ) היפנים (ה-FLT:0Ch ⁇ ShinkansenFLT:1), כיום תחת בנייה, ישתמשו בקידודים על-מוליכים למחצה עבור שני חומרי גלם לינאריים וזריקת חומרים ממושכים לגרורתיים.

המונחים: Marine Propulsion

דחף MHD מציע את ההבטחה של מעבדה דו-אטורה ללא רטט עבור צוללות צבאיות וכלי מחקר.ה-HubsLT:0 Princeton Plasma PhysicsFLT:1 ביצע ניסויים על קומפקטיים MHD באמצעות מוליכים כסף-דופדף YBCO superconductors.המכשול העיקרי הוא יעילות: ספינות מעשיות צריכות שדות מגנטיים מעל 10 T מינימלי עם הפסדים AC אם הם השיגו, אלה יכולים בקלות כדי להפחית את המוליכים מים קונבנציונליים.

מסקנה

הפיזיקה של דחף במערכות הנעה מגנטית מוצפת בתיאוריה אלקטרומגנטית, אך מימושה המעשי ממשיך לדחוף את גבולות ההנדסה.מכוח לורנץ המזרז חלקיק טעון לשילוב בקנה מידה גדול של סלילים ותאים פלזמה, כל רכיב חייב להיות מותאם לסביבה המיועדת שלו, אתגרים חומריים, עלייה משמעותית, ובסיסית של פולשים אלה, כמו מחסומים חשמליים,2, להמשיך את החללים, כמו פולשים, כלומר, בעוד שעדיין, בעוד שעדיין נמצאים ב-Avfiprefiprelimates: 1.