Elektrischer Raketenantrieb des Magnetplasmatyps
Dr. techn. Wiss. Prof. Alexander Rubinraut
Ziel der vorgeschlagenen Erfindung ist es, einen elektrischen Raketenantrieb mit der Minderung seiner spezifischen Masse, des Volumens und Steigerung der Schubkraft pro Masseneinheit zu bauen.
Das technische Ergebnis, worauf die Erfindung gerichtet ist, wird der Bau eines Marschraketenantriebs mit dem Grenzwert des spezifischen Impulses sein.
Der Hauptunterschied des vorgeschlagenen elektrischen Antriebs besteht darin, dass zum Zwecke der Erzeugung einer axialen Schubkraft, als Resultat des direkten Zusammentreffens des Magnetfelds mit dem radial gerichteten Strom zwischen den Elektroden an der Oberfläche der Antriebsdüse eine Erregungswicklung montiert wird, die ein Magnetfeld mit dem Maximalwert der tangentialen Komponente erzeugt.
In der Konstruktion des Raketenantriebs dient beim Antrieb als Arbeitskörper Wasserstoff, der gleichzeitig Kälteträger für die Yttrium-Barium-Wicklung ist. Zur rationellen Nutzung des Raumes mit Magnetfeld, das durch die Wicklung erzeugt wird, hat der Antrieb nicht eine, sondern zwei Arbeitskammern, die parallel zueinander angeordnet sind.
Die Anwendung des vorgeschlagenen Raketenantriebs in Raumschiffen wird eine wesentliche Steigerung der Nutzlast der Raumschiffe für den Flug zum Mond, zum Mars und anderen Planeten des Sonnensystems ermöglichen.
Es handelt sich um einen elektrischen Raketenantrieb des Magnetplasmatyps, in dem sich eine Arbeitskammer mit einer Ausgangsdüse, in der sich eine zylindrische Außenelektrode und eine Innenelektrode, die achsrecht der Arbeitskammer angeordnet ist, befinden, der außerdem eine Außenwicklung hat, die ein Magnetfeld erzeugt, das senkrecht gegenüber der Stromrichtung zwischen den Elektroden ausgerichtet ist.
Zum Zwecke der Steigerung der Zugkraft und des Wirkungsgrades hat der Antrieb zwei parallel gelegene Arbeitskammern mit Ausgangsdüsen und mit einer einheitlichen supraleitenden Außenwicklung, die das Quermagnetfeld erregt.
Dem Zwecke der Minderung der Leistungsmasse des Antriebs dient die supraleitende Außenwicklung, die das Quermagnetfeld erzeugt, in dem Flüssigwasserstoff oder Neon untergebracht werden, die nach der Verdunstung unter der Wirkung der Wärmeentwicklung in der Arbeitskammer des Antriebs als Arbeitskörper benutzt werden.
Die supraleitende Wicklung, die das Quermagnetfeld erzeugt, wird mit Hilfe zweier Spulen rechtwinkliger Form gebildet, die von beiden Seiten auf die zylindrische Außenoberfläche der parallelen Arbeitskammern mit Ausgangsdüsen aufgelegt werden.
Auf die obere Hälfte der ersten zylindrischen Arbeitskammer wird ein Teil der ersten Spulenwicklung, in der der Strom achsrecht des Antriebs in Richtung der Düse fließt, und auf die obere Hälfte der zweiten zylindrischen Arbeitskammer ein Teil der ersten Spulenwicklung, in der der Strom achsrecht des Antriebs in Richtung der Arbeitskörperzufuhr fließt, aufgelegt. Auf die untere Hälfte der ersten zylindrischen Arbeitskammer wird ein Teil der zweiten Spulenwicklung, in der der Strom achsrecht des Antriebs in Richtung der Düse fließt, und auf die untere Hälfte der zweiten zylindrischen Arbeitskammer ein Teil der zweiten Spulenwicklung, in der der Strom achsrecht des Antriebs in Richtung der Arbeitskörperzufuhr fließt, aufgelegt.
Zur Steigerung des Wertes des Quermagnetfeldes in den Arbeitskammern des Antriebs haben die Flankenseiten der Spulen, die die Arbeitskammer bedecken, eine zylindrische Form.