CS208051B1 - Reaction system of the magnetohydrodynamical rocket with compensation of the energy of the approaching speed of the ionized medium - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA < 19 ) POPIS VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 208051 (11) (Bl) (51) Int. Cl.3 F 03 H 1/00 H 05 H 1/00 (22) Přihlášené 13 03 73(21) (PV 1806-73) ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY 1(40) Zverejnené 20 08 74(45) Vydané 01 12 82 1 (75)

i Autor vynálezu KŘUPA ALEXANDER, PEZINOK í (54) Reakčný systém magnetohydrodynamickej rakety s kompenzáciou energienábežnej rychlosti hmoty ionizovaného prostredia

Vynález sa týká reakčného systému magneto-hydrodynamickej rakety s kompenzáciou energienábežnej rýchlosti hmoty ionizovaného prostredia,pričom sa rieši nový fyzikálny princip hydromagne-tického pohonu priamym vyrovnáváním energievýtokovej rýchlosti hmoty plazmatu alebo plynovz reaktívnych dýz telesa s energiou relatívnejnábežnej rýchlosti hmoty ionizovaného plynu pro-stredia, pri vyššej rýchlosti telesa v atmosféře.

Určitá analógia tohto spósobu pohonu je z časti ;například u dvojprúdových alebo turbovrtulovýchreaktívnych motoroch, pri ktorých sa využíváenergia výtokovej rýchlosti prúdu plynov z dýzmotorov na urýchlenie plynov prostredia, čo.zváč-šuje reakčný moment-ťah motorov. Zvyšovánímrýchlosti letu lietadiel s týmto zariadením klesájeho účinnosť. Pri vyšších výtokových rýchlostiachplynov z dýz motorov uplatneniu turbovrtulovéhozariadenia na pohon zabraňuje tiež tepelné namá-hanie, odstředivý moment a podobné. Pohons prúdovou kompenzáciou energie je uvedenýnapříklad tiež v čs. patente č. 138468, kde sapředpokládá urýchlenie plazmatického média pro-stredia na úkor kinetické j energie prúdov plazmatuz dýz reaktívnych motorov rakety magnetohydro-dypamickou interakciou s vonkajšími magnetický-mi poliami rakety, ktoré nahradzujú tým funkciupohyblivého mechanického turbovrtulového za- riadenia, čo umožní zváčšiť reakčný moment nai raketu i pri vyšších výtokových rýchlostiach ply-! nov-plazmatu z dýz a rakety v atmosféře.

Zyáčšenie alebo vytvorenie reakčného momentu ,\ pri vyšších například kozmických rýchlostiach te- lies v atmosféře možno výhodnejšie dosiahnufpodlá vynálezu magnetohydrodynamickej raketys kompenzáciou energie nábežnej rýchlosti hmoty ' I ionizovaného prostredia, ktorého podstata spočívá; v tom, že plášť rotačného telesa, rozdělený naj vodivé vrstvy kladného a záporného náboja, jei opatřený čelnými solenoidovými fázami, střednýmisolenoidovými fázami a žádnými solenoidovými> fázgmi. Čelné, středné a zadné solenoidové fázy,tepelne a elektricky izolované, vystužujú plášťa uložené súvisle za sebou v prstencových žliab-j koch na povrchu plášťa, kde sú vinuté v obvodo-vom smere rotačného telesa. Kostra prstencovej' dýzy a prstencovej spaTovacej komory rotačného: telesa je zložená zo závitov spodných solenoido-i vých fáz a vrchných solenoidových fáz, vedenýchpo obvode a tepelnoelektricky izolovaných odvnútra komory a dýzy. Prstencová dýza je umiest-' nená po obvode plochy strednej dutiny rotačnéhotelesa, kde vrchné solenoidové fázy sú spojenéa súvisia so žádnými solenoidovými fázami. Prsten-cová spaíovacia komora s prstencovou dýzou sú podížke kolmo predelené radiálnymi izolačnými pre- 208051 v 208051---------_ pážkami z tepelne odolného materiálu na jednotli- |vé sekcie s vlastnou reguládou přívodu paliva, iIzolačně přepážky v prstencovej dýze z boku jpokrývajú doskovité elektródy, ktorých zapájanie ína čelné, středné a zadné solenoidově fázy jenastavitelné cez vrstvy kladného a zápornéhonáboja plášťa. Tieto vrstvy od seba elektrickyizolované a zložené v plášti v dvojici, připadneviacero dvojiciach vrstiev kladného a zápornéhonáboja, sú celistvé alebo pozdížne popredelovanéa usporiadané na kondenzátory. Cez vrstvy kladné-ho a záporného náboja sa nastavuje, napříkladreléovým prepájaním, vzájomné elektrické spoje-)nie čelných až žádných solenoidových fáz rotačné-ho telesa a spodných a vrchných solenoidových fázprstencovej dýzy, ktorými sa riadi intenzita a tvarvohkajšieho magnetického póla rotačného telesaa v prstencovej dýze vzadu strednej dutiny, kde jespojenie prúdiaceho plazmatu prostredia a z prs-tencovej dýzy a výparu ionizačného činidla z chla-diacich dýz. Sústavy nastavitelných chladiacich dýzsú po obvode nábežnej hrany a plochy zadnej častirotačného telesa, kde chladiace dýzy vystupujú cezčelné a středné solenoidové íázy. Vývod výparučinidla alebo pracovnej látky z chladiacich dýz doprúdiaceho plazmatu prostredia je na dávkovanies ventilovým riadením, ovládaným například reléo-vo. Privádzané činidlo-látka zo zásobníkov telesazároveň chladí jeho čelné až zadné solenoidovéfázy. Přívod paliva alebo ionizačného činidla hoprstencovej spatovacej komory a činidla do prsten-covej dýzy je ventilovo riadený a usporiadaný pa íreguláciu například reléovú. Počiatočné nabúdza- 'nie magnetického póla v prstencovej dýze předčinnosťou jej zariadenia sa zabezpečí pomocnýmzdrojom prúdu například turbogenerátorom.

Pri pohybe rotačného telesa v ionizovanom iprostředí vytvoří a zváčšuje sa reakčný moment-ťah na teleso jeho pulzačným vonkajším magnetic-kým polom, radiálně pretínajúcim priestor tesne zarotačným telesom, kde sa nabúdza periodickámagnetická vlna v tomto poli, smerujúca protipohybu telesa. Výkon-energia na budeme magne-tických vín za telesom získá sa na úkor pohybovejenergie vždy relativné rýchlejšieho prúdu plazrpa-tu, buď z prstencovej dýzy alebo nábežnéhoprostredia a priamou magnetohydrodynamickouinterakciou tohto prúdu plazmatu s radiálnymmagnetickým polom vzadu telesa, kde sa vyrovna-jú v poli rozdielne energie rýchlostí prúdiacehoplazmatu z prstencovej dýzy a nábežného prostre-dia na rovnovážnu hodnotu. Výsledným hydro-magnetickým tlakom tohto plazmatu na pulzačné jmagnetické pole vzadu telesa vyvodzuje sa zváčše-ný reakčný moment, pósobiad na zadné solenoido-vé fázy a spodné a vrchné solenoidové fázy !prstencovej dýzy. Pulzačné magnetické pole-vlny itesne za rotačným telesom vytvořila sa pravidelné Ipřerušovaným prúdom plazmatu z prstencovej jdýzy cez základné, radiálně magnetické pole vzadutelesa, například dávkováním paliva do prstenco- ívej spafovacej komory ventilovým dávkovačom alebo periodickou změnou intenzity magnetickéhopóla — „magnetickou zátkou“, pravidelné nabú- dzanou v hrdle prstencovej dýzy, například skrato-' vým prepájaním spodných a vrchných solenoido-j vých fáz vhodné na doskovité elektródy v prstenco-! vej dýze pri činnosti jej zariadenia. Zváčší sa týmpravidelné intenzita radiálneho magnetického pofav hrdle dýzy, čo periodicky zastavuje-prerušujevýtok plazmatu. Přerušovaný prúd plazmatu z prs-tencovej dýzy periodicky nárazovité přetahujea zváčšuje intenzitu magnetického póla tesne za Jrotačným telesom. Podobný účinok na toto pole sadosiahne riadením vodivosti rýchleho prúdu plaz-matu z prstencovej dýzy alebo nábežného prostre-dia, prenikajúceho radiálně magnetické pole zatelesom, například dávkováním ionizačnej látkyz chladiacich dýz, umiestnených a vhodné nastave- .ných po obvode rotačného telesa. Pozdížny prie-ťah-posun radiálneho magnetického pofa tesne zarotačným telesom dosiahne sa tiež fázovým riade-ním to je pravidelným prepájaním jednotlivýchstředných a žádných solenoidových fáz alebo sole-noidových fáz prstencovej dýzy postupné za sebouna elektródy jej činného zariadenia v axiálnomsmere prúdiaceho plazmatu, tak aby postupujúceradiálně pole vzadu telesa vyrovnávalo rozdielnerýchlostí prúdiaceho plazmatu z dýzy a nábežnéhoprostredia. Zariadenie rotačného telesa s pulzač- 'ným magnetickým polom pósobí ako indukčnýhydromagnetický generátor a kompresor-uiýchto-vač plazmatu súčasne. Vyrovnáváním energierýchlostí prúdiaceho plazmatu z prstencovej dýzya nábežného prostredia radiálnym magnetickýmpolom vzadu rotačného telesa zváčšuje sa reakčnýmoment tiež pri vyšších rýchlostiach telesa v pro- ístředí. Cez priamo budené magnetické vlny tohto !pora sa vytvoří kompenzácia energie rýchlostí i i plazmatu z dýzy a nábežného prostredia i v poměr- iί ne hustej a slabšie ionizovanej atmosféře, pričomI elěktrickú vodivost plynov, obtekajúcich magne- tický profil rotačného telesa možno regulovat.Energia Joulového ohřevu plazmatu v radiálnom i mágnetickom poli vzadu telesa využívá sa na: urýchlenie plazmatu priamo v tomto poli. Regulá-dou intenzity a tvaru vonkajšieho magnetického: pota telesa sa stabilizuje jeho let, riadi aerodyna-| mický odpor a tok plazmatu z okolitej ionosféryI usměrňovaný polom do strednej dutiny telesa prikozmických rýchlostiach. Odpadá použitie akých-kolvek mechanických súčastí, vystavených tepíoteplazmatu alebo osobitných hydromagnetických,zariadení, nahradených solenoidovými fázami, sú-časťou vlastného ochranného plášťa rotačného Jtelesa a stien prstencovej dýzy, zabezpečujúce !přitom ich pevnost připadne tepelnú ochranumagnetickým potom. Plášť samotný je využitý nafázové elektrické přívody a spoje a zároveň kon-denzáciu náboja.

Pri vysokých rýchlostiach rotačného telesa v atmosféře energiou relativnéj nábežnej rýchlostí ionizovaného plynu prostredia možno uiýchtovať plazma z prstencovej dýzy alebo plyny činidla-pra- 3 covnej látky z chladiacich dýz tiež v dósledkupriameho kontaktu s rýchlym nábežným prúdomplynu-plazmatu prostredia, pretekajúceho střed-nou dutinou telesa, v ktorej prevezmú napříkladplyny činidla z chladiacich dýz časť z energie^rychlého nábežného prúdu plazmatu. Týmto sa ;zvýši celkový tlak plynov činidla a nábežného ίplazmatu v strednej dutině, z ktorej vzadu expan-dujú vyrovnávacou rýchlosťou, čo vyvodzuje narotačně teleso reakčný moment. Energia aerody-namického odporu a ohřevu sa tak priamo využívána urýchlenie plynov činidla z dutiny a vytvorenie ;tahu, ktorý týmto spósobom bude úmeme vzrastať jso zvyšováním rýchlosti rotačného telesa v atmo- jsféře a relatívnej kinetickej energie nábežného iplynu-plazmatu. Vytvorenie tohto efektu vtedynezávisí od chemického zloženia-potenciálu použi-tej pracovnej látky-činidla z chladiacich dýz, móžeto byť například i výpar H2O, ktorého prívodom sazabezpečí chladenie telesa a podobné. Tento fyzi-kálny spógob pohonu možno výhodné použiť privyšších rýchlostiach kozmických telies vo vrchnejatmosféře planiet, například zemskej vo výškách50—150 km na dosiahnutie požadovaných rýchlos-tí oběžných alebo únikových.

Na obr. 1 je pozdížny rez rotačným telesom soschémou usporiadania solenoidových fáz v jehoplášti a solenoidových fáz prstencovej spaTovacejkomory a prstencovej dýzy. Na obr. 2, pri pohladezo zadu na rotačně teleso v priečnom řeze jeschéma zapojenia doškových elektrod činného !zariadenia prstencovej dýzy. například na strednú !solenoidová fázu rotačného telesa. Obr. 3a-c :principiálně znázorňuje v profile činnost’ hydro- ·magnetického reakčného zariadenia rotačného te- jlesa pri nižšej rýchlosti v ionizovanom prostředí, ;vzhladom k rýchlosti plazmatu z prstencovej dýzy, !to je aktívnej kompenzácie energie rýchlosti plaz- :matu cez priamo budenú magnetickú vlnu vzadu itelesa jeho pulzačného magnetického pol’a. Na obr. ;4a—c je principiálně činnosť toho istého zariadenia ipri vyššej rýchlosti rotačného telesa v ionizovanomprostředí od rýchlosti plazmatu z prstencovej dýzyto je pasívnej kompenzácie energie rýchlosti plaz- ;matu priamo budenou magnetickou vlnou vzadu *telesa a na obr. 5a—b pri pasívnej kompenzácii íenergie rýchlosti plazmatu nepriamo budenou ;magnetickou vlnou pulzačného poía vzadu rotač-ného telesa. i

Schéma rotačného telesa 1 v pozdížnom řeze(obr. 1) vysvětluje, že podkladový plášť 2 telesa1 je zložený z dvoch od seba izolovaných vodivýchvrstiev kladného a záporného náboja, uloženýchnad sebou. Po obvode rotačného telesa 1, zasadenév prstencových žliabkoch 2' na povrchu plášťa 2 Súvinuté čelné solenoidové f ázy 3, středné solenoido-vé fázy 4 a zadné solenoidové fázy 5, súviSle !uložené za sebou na plášti 2 pozdíž rotačného ltelesa 1, kde šú tepelne a elektricky izolované.Vzadu rotačného telesa 1 je umiestnená prstenco- !vá dýza 7, spojená s prstencovou spaTovacou |komorou 8, ktorých kostra sa skládá zo závitov í 208051 spodných solenoidových fáz 6 a vrchných solenoi-' dových fáz 6', tepelnoelektricky izolovaných. Prs-tencová dýza 7 vystupuje po obvode strednejdutiny 12 rotačného telesa 1 medzi střednýmisolenoidovými fázami 4 a žádnými solenoidovýmifázami 5, na ktoré navazuj ú vrchné solenoidovéI fázy 6' prstencovej dýzy 7. Prstencová spalovaciuj komoru 8 i s prstencovou dýzou 7 po dížke radiálněj predeíujú izolačně přepážky 10 z tepelne odolnéhoi materiálu na niekolko, například štyri sekcie — obr. 2. Izolačně přepážky 10 sú v dýze 7 z bokupokryté doskovitými elektrodami 9, ktorých elek-I trické spojenie s čelnými až žádnými solenoidový-mi fázami 3, 5 je cez vrstvy kladného a záporného1 náboja plášťa 2 a nastavitelné, například reléovoriadeným prepájaním, čo reguluje intenzitu a tvaryonkajšieho magnetického poía 13, nad povrchom! rotačného telesa 1 alebo v prstencovej dýze 7.

Medzi vrstvami kladného a záporného náboja jeí bastavitelné spojenie tiež vzájomne čelných ažžádných solenoidových fáz 3, 5 a spodnýchί Ά vrchných solenoidových fáz 6, 6' prstencovejdýzy 7*. Přívod paliva a ionizačnej látky do sekciíprstencovej spalovacej komory 8 je ventilovoriadený, čo reguluje výtok plazmatu 15 — obr. 2 poobvode prstencovej dýzy 7. Cez čelné solenoidovéfázy 3 a středné solenoidové fázy 4 vystupujú poobvode plochy rotačného telesa 1 sústavy nastavi-i tejných chladiacich dýz 11 — obr. 1 na ventilovoriadený vývod a usmemenie výparu pracovnej-io-nizačnej látky do strednej dutiny 12 a nad vonkajšípovrch telesa 1. V priečnom řeze zadnej častii rdťačného telesa 1 na obr. 2 je v schéme zapojenie| dpškbvitých elektrod 9, pokrývajúcich z bokui izólaČné přepážky 10 v prstencovej dýze 7, napří-klad; na strednú solenoidová fázu 4 rotačnéhotelesa 1 cez vrstvy kladného a záporného nábojaplášťa 2, ktoré sú celistvé alebo po obvode pozdíž-! né popredelované na vzájomne izolované úseky! vrstiev kladného a záporného náboja. Prstencovádýzu 7 radiálně predeíujú štyri izolačně přepážky 10 s podobným usporiadaním. Pri činnosti hydro-magnetického zariadenia dýzy 7 budí sa spodnýmia vrchnými solenoidovými fázami 6, 6' a tiežstřednými a žádnými solenoidovými fázami 4,5 vzadu rotačného telesa 1 magnetické pole 13,radiálně nastavené cez prstencová dýzu 7. V rotač-nom prúde plazmatu 15, prechádzajúceho v prs-téncovej dýze 7 cez radiálně pole 13, elektromag-netickou indukciou medzi elektrodami 9 prepážok10 vzniká potenciál kladný-zápomý a z elektrod 9,například ich zapojením na středné solenoidovéfázy 4, sa snímá prúdový výkon. Elektrický prúd— označený šipkami spodných a vrchných solenoi- ; dových fáz 6 a 6' je súbežný, preto časťzmagnetic-í kého toku 13 sa v prstencovej dýze 7 oddělujea prebieha v tesnej blízkosti rovnoběžně s vnútor-ným povrchom prstencové dýzy 7 — označenéSměrovými znamienkami na siločiarach radiálnehopóla 13, či chrání prstencová dýzu 7 od kontaktuj s plazmatem 15 a podobné i spalovaciu komoru 8.i Pri nižšej rýchlosti rotačného telesa 1 v plazmate 16 prostredia od výtokovéj rýchlosti plazmatu 15z prstencovej dýzy 7, cez periodická magnetickávlnu 14 vzadu telesa 1 je aktívna kompenzáciaenergie rýchlosti plazmatu 15 a 16 (obr. 3a—c).Základné magnetické pole 13, obtékájúce rotačněteleso 1 sa radiálně zbieha vzadu cez prstencovádýzu 7 (obr. 3a) a budí sa — formuje čelnými 3, ίstřednými 4, žádnými 5 solenoidovými fázami ;telesa 1 a spodnými a vrchnými solenoidovýmifázami 6,6' dýzy 7 prostredníctvom jej zariadenia.Napojenie středných a žádných solenoidových fáz4, 5 a solenoidových fáz 6 a 6' na elektrody dýzy7 sa preto nastavuje tak, že prúd týchto solenoido-vých fáz 4—5 a 6 a 6', označený směrovýmiznamienkami, smerom do zadu postupné klesá áž na nulový alebo opačný prúd žádných solenoide- jvých fáz 5. Po prudkom zosilnení výtoku plazmatu15 z prstencovej dýzy 7 (obr. 3b) vrotačnom prúdeplazmatu 15, prechádzajácom v dýze 7 a tesne zaňou cez radiálně magnetické pole 13 sa indikujeintenzívny prstencový výboj 17 s elektrotokom— označeným směrovými znamienkami zhodnýms prúdom fáz 3—4 a fáz 6 a 6'. Rotačný prúd ;plazmatu 15 z dýzy 7 strhne a pretiahne pole 13 zateleso 1 v tvare lievikovitej magnetickej vlny 14,kde náhlý rast intenzity magnetického pof a spósobív okolnom plazmate 16 prostredia indukciu sekun-dárných vířivých prúdov, ktoré plazma 16 zahrejúa ionizujú. Na čele vlny 14 vznikne lavinovitévrstva silné ionizovaného plazmatu 16 — lievikovi-tý „plazmový piest“, s ktorým hydromagnetickouinterakciou vlna 14 stláča plazma 16 vzadu stred-nej dutiny 12 a tesne za rotačným telesom 1 sú- istredne k pozdížnej osi 0. Plazma 16 získá tu Jkinetická energiu a urýchfuje sa. čelom vlny 14 .vzadu axiálně od telesa 1 do vyrovnávacej rýchlos-ti. Rast magnetickej vlny 14 indukuje pritoipv žádných solenoidových fázach 5 potenciál - prúdopačného zmyslu od prúdu solenoidových fáz 3—4a tiež 6 a 6'. Solenoidové fázy 5 sa preto zapájajú.nakrátko alebo na kondenzátory například plášťa2, ktoré sa periodicky nabíjajú energiou tohtopotenciálu. Opačný elektrický tok solenoidovýchfáz 5 označený směrovými znamienkami, pri raste jvlny 14 spósobuje kolmý tvar čela vlny 14, čo lepšie íurýchli plazma 16 v axiálnom smere. Rýchlosfplazmatu 15 z. dýzy 7 sa vlnou 14 súčasne zníži navyrovnávaciu rýchlosf. Zbrzdenie plazmatu 15 !závisí od jeho vodivosti a intenzity poía vlny 14 a jeregulovatelné riadením odporu, indukčnosti sole-noidových fáz 5 alebo kapacity zapojených kon-denzátorov. Přerušením — zoslabením prúdu plaz-matu 15 z dýzy 7 zaniká výboj 17, pričom vzrastienapátie - prúd solenoidových fáz 4—5 a 6 a 6' sosúčasným vybíjaním kondenzátorov, napojenýchna solenoidové fázy 5, čo spósobí pravidelný vzrastintenzity pofa vlny 14 pri zániku výboja 17(obr. 3c). V tomto momente pósobí zváčšenýreakčný tlak urýchfovaného plazmatu 16 na polevlny 14 tesne za rotačným telesom 1, kde samagnetický tok vlny 14 udrží na určitý čas vlastnoujndukčnosfou solenoidových fáz 4—5 a 6 a 6' ich přepnutím nakrátko. Pri zapojení solenoidovýchfáz 5, připadne i niektorých solenoidových fáz6 a 6' vzadu dýzy 7 na kondenzátory plášťa 2,magnetické pole vlny 14 je frekvenčně a zanikátlmenými kmitmi pofa vlny 14, ktorého vyššoufrekvenciou sa spósobí lepší ohřev a hydromagne-tický vplyv vlny 14 na urýchlované plazma 16vzadu telesa 1. Přerušovaným prúdom plazmatu 15bezprostředné za sebou nasledujúcich plazmovýchprstencov z dýzy 7 cez základné, radiálně magne- tipké pole 13 v dýze 7 a tesne za ňou, periodicky savzadu nabúdzajú pozdížne pulzujúce magnetickéi vlny 14 — obr. 3b, ktorými sa pravidelné „nasáva“plazma 16 spředu do dutiny 12 a za rotačnýmtelesom 1 odtláča od jeho odtokovej plochy, čovyvodí hnacie reakčné impulzy a zváčšený celkovýreakčný moment. Intenzita póla a rýchlosf vlny 14pozdíž osi 0 závisia od vodivosti, výtokovej rých-losti a směru prúdu plazmatu 15 z dýzy 7. Magne-tickou energiou vín 14 možno udržovat tiež základ-né magnetické pole 13 telesa 1 a dýzy 7. Prerušova-me toku plazmatu 15 z dýzy 7 riadi sa reguláciouintenzity a tvaru magnetického pofa 13, „magne-tickou zátkou“ — prepustom, pravidelné nabúdza-riou v hrdle prstencovej dýzy 7 solenoidovýmifázami 6 a 6', alebo dávkováním paliva do spafova-cej komory s ventilovo riadeným prívodom. Pul-začné magnetické pole-vlny 14 vzadu rotačnéhotelesa 1 sa vytvoria i pri stálom výtoku plazmatu 15Z dýzy 7 riadením jeho vodivosti, například dávko-váním ionizačnej látky do prúdu plazmatu 15z chladiacich dýz 11, prenikajúceho radiálně mag-netické pole 13 tesne za dýzou 7. Ak rýchlosfrotačného telesa 1 v plazmate 16 prostredia převýší, podstatné výtokovú rýchlosf plazmatu 15 z dýzy 7,urýchfuje sa plazma 15 na úkor energie relatívnejnábežnej rýchlosti plazmatu 16 prostredia pasiv-nou kompenzáciou energie rýchlosti plazmatu 15: a 16 (óbr. 4a—c) cez priamo budenú magnetickáíj vlnu 14, vytvořená riadením vodivosti nábežného.‘plazmatu 16 v radiálnom magnetickom poli 13, vzadu rotačného telesa 1, — dávkováním ionizač-, nej látky například výparu draslíka 18 z chladiacichdýz 11, vhodné nastavených po obvode plochyzadnej časti rotačného telesa 1. Základné magne-tické pole 13 rotačného telesa 1 nabudí sa solenoi-dovými fázami 3 až 5 a solenoidovými fázami 6 a 6'prstencovej dýzy 7, prostredníctvom jej hydro-magnetického zariadenia. Pole 13 před žádnýmisolenoidovými fázami 5 sa radiálně zbieha dointenzívneho toku a kolmo přetíná priestor tesne zarotačným telesom 1 (obr. 4a). Dávkou prúdudraslíka 18 vhodné usměrněného z dýz 11 doprúdiaceho rychlého plazmatu 16, prenikajúcehocez radiálně magnetické pole 13 nad povrchomzadnej části rotačného telesa 1, vzrastie tu náhleionizácia plazmatu 16 a elektromagnetickou in-dukciou vzniknú v prúdiacom plazmate 16 tesne zatelesom 1 dva samostatné zadné prúdokruhy:19a 19' obvodového potenciálu (obr. 4b). Elektrickýtok prúdokruhov 19 a 19'-označený, je směrovězhodný s prúdom solenoidových fáz 3—4 a soleňoi- dových fáz 6 a 6', pričom prúdokruhy 19 a ‘19'preťahujú radiálně pole 13 za teleso 1 v tvářemagnetickej vlny 14, s ktorej rastom sa obnovujevýtok plazmatu 15 z dýzy 7. Magnetická lavina vlny 14 pozdíž prstencovej dýzy 7 pomalšie plazma 15axiálně stláča, ktoré získá tak kinetickú energiu,pričom vysoká nábežná rýchlosť plazmatu 16 sa vovine 14 zníži na vyrovnávaciu rýchlosť. Plazma 15získá energiu aj od tepelného vyžarovania prúdo-kruhu 19 vzadu strednej dutiny 12, připadnei kontaktom s prúdom plazmatu 16. Rastom pojavlny 14 sa indukuje v žádných solenoidovýchfázach 5 prúd, ktorého potenciálom sa nabij ajúkondenzátory plášťa 2, napojené na fázy 5. Plazma 15 pri raste vlny 14 je z dýzy 7 magnetickým polomfáz 5 sprvu přitahované, kedy sa v nich indukujezosilený opačný prúd — označený od prúdokruhov19 a 19'. Zváčšenie reakčného momentu na teleso1 prejaví sa výsledným hydromagnetickým tlakomplazmatu 15 a 16 na zosilené pole vlny 14 tesne popřerušení výtoku draslíka 18 z dýz 11 a poklesevodivosti prúdiaceho plazmatu 16 nad plochouzadnej časti rotačného telesa 1 (obr. 4c). Prúdo-kruhy 19 a 19' vtedy zanikajú, čo zvýši základnýprúd-potenciál solenoidových fáz 3—4 a 6 a 6'a spósobí vybíjanie kondenzátorov plášťa 2 cezsolenoidové fázy 5. Indukčnosťou solenoidovýchfáz 5—6 a 6' sa udrží pole vlny 14 vzadu dýzy7 určitý moment v póvodnej intenzitě, ktoréhovyššou frekvenciou sa tu spósobí lepší ohřeva urýchlenie plazmatu 15 z dýzy 7. S přerušenímvýtoku draslíka 18 z dýz 11 súčasne zastaví - zmenší sa i prúd plazmatu 15 z dýzy 7 — obr. 4c,ventilovým riadením a podobné. Poklesom intenzi-ty pofa vlny 14 na stanovenú minimálnu hodnotudá sa povel, například reléovo, k obnoveniu výtokudraslíka 18 a plazmatu 15 z příslušných dýz a dej saperiodicky obnovuje (pódia obr. 4a—c). Magnetic-kou energiou vín 14 sa udržuje základné pole 13rotačného telesa 1, například indukčnosťou sole-noidových fáz 4 až 6 a 6' cez kondenzátory plášťa 2.Výtokovú rýchlosť plazmatu 15 z prstencovej dýzy7 možno zvyšovat’ tiež nepriamo budenou magne-tickou vlnou 14 v dýze 7 (obr. 5a—b) na úkorenergie vyššej relatívnej nábežnej rýchlosti plaz-matu 16 prostredia zbrzďovanom před čelomtelesa 1 v nárazových hydromagnetických impul-zoch v základnom magnetickom poli 13 čelných3 a středných 4 solenoidových fáz, radiálně nasta-veným před čelom rotačného telesa 1 (obr. 5a).Solenoidové fázy 4 sú zapojené na elektrodyčinného hydromagnetického zariadenia dýzy7 a solenoidové fázy 3 na kondenzátory plášťa 2.Pravidelnou změnou radiálneho pofa 13 alebovodivosti nábežného plazmatu 16 před čelomtelesa 1, například dávkováním ionizačnej látky 18do prúdu nabiehajúceho plazmatu 16, vhodnéusmemenej z chladiacich dýz lípo obvode kruho-vej nábežnej hrany telesa 1, indukuje sa vpředuv radiálnom poli 13 periodický prstencový výboj 20 — obr. 5a. Vzájomná indukcia čelného výboja 20so solenoidovými fázami 3 a 4 spósobuje v nich 208051 pravidelné nárazovitý rast potenciálu-prúdu— označený směrovými značkami, ktorého ener-giou sa v dýze 7 nabúdza pulzačné radiálněmagnetické pole-vlny 14. Magnetická vlna 14 saperiodicky nabúdza fázami 6 a 6' dýzy 7 a žádnýmifázami 5 telesa 1, přepojených na čelné 3 a středné4 solenoidové fázy v sériovom okruhu. Vlnu 14možno nepriamo nabúdzať tiež paralelným zapoje-ním solenoidových fáz 6 a 6' a solenoidových fáz3 a 4 na kondenzátory plášťa 2. Tieto zapojeniamóžu byť stále alebo pravidelné obnovované lenpri raste čelného výboja 20, například reléovýmprepájaním. Výtok plazmatu 15 je vtedy z dýzy7 zosilnený, ktoré sa rastúcim pofom vlny 14 v dýze7 axiálně urýchluje na vyrovnávaciu rýchlosť.Ventilovým přerušením prúdu látky 18 z dýz 11vodivost’ nabiehajúceho plazmatu 16 před čelomtelesa 1 klesne a výboj 20 sa zmenší alebo zaniká(obr. 5b). Napátie v solenoidových fázach 3—4 sazníži až na opačný potenciál-prúd čelných solenoi-dových fáz 3, pole vlny 14 sa zoslabuje, čo dá povelna ventilové prerušenie přívodu paliva do spafova-cej komory a tým zníženie množstva prietokuplazmatu 15 cez dýzu 7. Indukčnosťou solenoido-vých fáz 6 a 6'-5 sa v dýze 7 udrží určitý čas polevlny 14, pričom solenoidové fázy 4 sú pri zanikanívlny 14 — obr. 5b prepájané na elektrody hydro-magnetického zariadenia dýzy 7, prostredníctvomktorého sa obnoví základné radiálně pole 13 předčelom telesa 1. Toto pole 13 možno pravidelnénabúdzať i častou magnetickej energie vín 14,například paralelným zapojením fáz 3 a 4 nakondenzátory plášťa 2 s fázami 6 a 6' pri zanikanívlny 14 — obr. 5b. Výsledným hydromagnetickýmtlakom nábežného plazmatu 16 vpředu na pole 13,ktorým sa přibrzďuje a plazmatu 15, vzadu urých-tovaného periodickou vlnou 14, vyvodzuje sa nateleso 1 zváčšený reakčný moment.

Pri vyšších rýchlostiach v16 rotačného telesa1 v prostředí urýchlenie plynu alebo plazmatu 15z dýzy 7 nastane tiež priamym kontaktom plynu-plazmatu 15 s rýchlym relativným prúdom nábež-ného plazmatu 16 prostredia v strednej dutině 12rotačného telesa 1 (obr. 6). Z dýzy 7 prstencovéhotvaru, umiestnenej viac vpředu po obvode strednejdutiny 12, usměrňuje sa rovnoměrný, chladnějšípomalý tok plazmatu 15 s nízkou výtokovourýchlosťou vls a energiou E1S sústredne pod urči-:tým uhlom do rýchleho prúdu nábežného plazmatu16 s relativnou rýchlosťou v16, prechádzajúcehostřednou dutinou 12. Plazma 16 sa z okolitéhoprostredia sústreďuje do strednej dutiny 12 mag-netickým potom 13 solenoidových fáz čelných3 a středných 4. Spředu zhuštěný prúd nábežnéhoplazmatu 16 v dutině 12 náporovým účinkombočné odkláňa a radiálně stláča před sebou pomalýrotačný tok plazmatu 15 z dýzy 7, získavajúcehotak v dutině 12 vyrovnávaciu energiu E17. Vzniknetým ohřev, zvýšenie celkového tlaku zrážajúcich saprúdov plazmatu 15 a 16 tesne za dýzou 7 v stred-nej dutině 12, v ktorej vzadu expandujú pripomalšom tlakovom spáde. Expanzia plazmatu 15

Claims (2)

208051 je přitom čiastočne izotermická, ktoré tu získávávyrovnávaciu energiu E17 priamym prestupomtepla od nábežného plazmatu 16, připadne vyzařo-váním. Zo strednej dutiny 12 plazma 15 alebo plyndýzy 7 uniká so zváčšenou celkovou energiouE1S + E17 = E18 a nábežné plazma 16 vyrovnanouzníženou energiou E16 — E17 = E19. Přitom energiaE16 vysokej nábežnej rychlosti v16 hmoty plazmatu16 sa rozdělí, přejde na váčšiu celkovú hmotuplazmatu 15 a 16, ktorého expanzná rýchlosť sa zostrednej dutiny 12 vzadu ustáli na róvnovážriuhodnotu vyrovnávacej rýchlosti v17. Celková hmo-ta prúdov unikajúceho plazmatu 15 a 16 s vyrovná-vacou rýchlosťou v17 má váčšiu hybnost’, čo vyvo-dzuje i zváčšený celkový reakčný moment Rx'7a tlak tohto plazmatu 15 a 16 na plochu alebo pole13 solenoidových fáz středných 4 a žádných 5 vza-du rozšírenej strednej dutiny 12. Tento momentR17 zrýchiuje rotačně teleso 1 a bude vzrastať sozvyšováním jeho rýchlosti v16 v prostředí, to jemoment R17 závisí od relatívnej rýchlosti v16, čizepohybovej energie Elfi a hmoty nábežného plazma-tu 16 prostredia sústreďovaného spředu do stred-nej dutiny 12 polom 13. Podobný efekt sa vytvoříi priamym vstrekom určitej pracovnej látky 18,z chladiacich dýz 11 po obvode strednej dutiny 12alebo nábežnej hrany rotačného telesa 1 do rychlé-ho relativného prúdu nábežného plazmatu 16,prechádzajúceho dutinou 12 (obr. 7). Rýchly prúd PREDMET

1. Reakčný systém magnetohydrodynamickejrakety s kompenzáciou energie nábežnej rýchlostihmoty ionizovaného prostredia so silovou interak-ciou magnetického pofa telesa s nábežným plazma-tem prostredia vyznačujúci sa tým, že plášť (2)rotačného telesa (1), je opatřený vinutím solenoi-dových fáz čelných, středných a žádných (3, 4, 5)a prstencová dýza (7) vystupujúca po obvodestrednej dutiny (12) pozdíž rotačného telesa (1), jespojená so spafovacou komorou (8), a je opatřenávinutím solenoidových fáz spodných a vrchých (6,6'), pričom spafovaciu komoru (8) a dýzu (7),ktoré sú prstencového tvaru, po dížke radiálněpredefujú na sekeře izolačně přepážky (10), z bokupokryté v prstencovej dýze (7) doskovitými elek-trodami (9) s indukovaným potenciálom prúdu iplazmatu (15) v dýze (7), pre riadenie intenzitya tvaru magnetického póla (13) připadne magne-tickej vlny (14) na hydromagnetické vyrovnámeenergie medzi nábežným plazmatem (16) prostre-dia a prúdom plazmatu (15) dýzy (7) v strednejdutině (12), kde nábežné plazma (16) je v kontakte 7 výl 6 . V plazmatu 16 o nábežnej rýchlosti v16 a energie É16naráža v strednej dutině 12 na vodný výparsústredne usměrněný z nastavitelných chladiacichdýz 11 do centrálneho toku nábežného plazmatu16. Prúd vodného výparu po obvode strednejdutiný 12 získá tým od nábežného plazmatu 16určitú vyrovnávaciu energiu E17. Spósobí to ohřev,zvýšenie tlaku a vzadu expanziu výparu pozdížstrednej dutiny 12. Nárazom na sústredný prúdvýparu nábežné plazma 16 prestupom tepla a vyza-řováním odovzdá Časť svojej značnej pohybovejenergie E16 to je vyrovnávaciu energiu E17 hmotěprúdu výparu, unikajúceho i s plazmatem 16 vzaduz'rozšírenej dutiny 12 expanznou-vyrovnávacourýchlosťou v17. Touto energiou E17 sa prúd výparuprávě zrýchiuje na vyrovnávaciu rýchlosť v17.Zváčší sa tým vzadu celková hybnosť-reakčnýmoment R17 a tlak spojených prúdov výparua nábežného plazmatu 16, ktorý tu pósobí naplochu alebo pole 13 strednej dutiny 12, vytvárajúct’ah — R17. Tento spósob pohonu rotačného telesa1 možno použit’ i v nižších hustějších vrstváchionosféry za nepřítomnosti vonkajšieho magnetic-kého pda 13 a zastavenej činnosti hydromagnetic-k^ho pohonného zariadenia-dýzy 7, ktoré móžeslužiť len na dopravenie do ionosféry a urýchlenierotačného telesa 1 na určitú rýchlosť v16, od ktorejsá zabezpečí jeho pohon a urýchlenie uvedenýmfyzikálnym spósobom (obr. 6—7). VYNÁLEZU s prúdom plynu alebo plazmatu (15) dýzy (7)a s prúdom pracovnej látky (18) z chladiacich dýz (11) po obvode rotačného telesa (1).

2. Reakčný systém magnetohydrodynamickejrakety podra bodu 1 vyznačujúci sa tým, žesolenoidové fázy čelné, středné a zadné (3, 4, 5),vinuté v obvodovom smere rotačného telesa (1), súzasadeňé a umiestnené za sebou v prstencovýchžliabkoch (?') na vonkajšom povrchu plášťa (2),kde medzi solenoidovými fázami čelnými a střed-nými (3, 4) vystupujú sústavy nastavitelných chla-diacich dýz (11) s ventilovým riadením přívodupracovnej látky zo zásobníkov rotačného telesa (1)na chladenié solenoidových fáz čelných až žádných(3,5), pričom cez vrstvy plášťa (2), celistvých alebopozdížne předělených na kondenzáciu elektrické-ho náboja, sú připojené na doskovité elektródy (9)v prstencovej dýze (7) solenoidové fázy čelné až ;středné (3,. 5), připadne soleonidové fázy spodněa vrchné (6, 6'), ktoré sú tiež vzájomne medzi >sebou přepojené. esov