RU2120060C1

RU2120060C1 - Plasma engine

Info

Publication number: RU2120060C1
Application number: RU96123329A
Authority: RU
Inventors: Илья Иванович Лаптев
Original assignee: Илья Иванович Лаптев
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 1998-10-10

Abstract

FIELD: aeronautical engineering; flying vehicles. SUBSTANCE: discharge chamber of plasma engine consists of two pipes mounted coaxially: outer pipe is used as cathode and inner pipe is used as anode. Starting chambers connected with gas supply are mounted on the outside of discharge chamber. All walls of starting chamber are coated with quartz glass in their center portion, reservoir filled with mercury being mounted in lower portion. Mercury-vapor lamps are used for ionization of gas in starting chambers. EFFECT: enhanced efficiency of engine and reduced consumption of gas. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике и может использоваться для летательных аппаратов. The invention relates to aircraft and can be used for aircraft.

Известен плазменный двигатель, содержащий два коаксиальных цилиндрических электрода, разделенных изолятором, на которые подается напряжение и создается плазменный шнур. При работе известного плазменного двигателя плазмы замыкает электроды и ускоряется в магнитном поле, создаваемом током, протекающим по электродам. Ускоряемая плазма создает реактивную тягу (Гришин С.Д., Лесков Л.В. Электрические ракетные двигатели космических аппаратов. М. : Машиностроение, 1989, с. 154 - 157). A known plasma engine containing two coaxial cylindrical electrodes separated by an insulator, which is supplied with voltage and creates a plasma cord. During operation of a known plasma plasma engine, it closes the electrodes and accelerates in a magnetic field created by the current flowing through the electrodes. Accelerated plasma creates reactive thrust (Grishin S.D., Leskov L.V. Electric rocket engines of spacecraft. M.: Mechanical Engineering, 1989, pp. 154 - 157).

Изобретение направлено на повышение КПД двигателя и снижение расхода газа. The invention is aimed at increasing engine efficiency and reducing gas consumption.

Данный технический результат достигается за счет того, что в плазменном двигателе, содержащем два коаксиальных цилиндрических электрода, разделенных изолятором, на которые подается напряжение и создается плазменный шнур, при этом плазма замыкает электроды и ускоряется в магнитном поле, создаваемом электродами, создавая реактивную тягу, согласно настоящему изобретению, на нижнюю часть плазменного двигателя установлена разрядная камера, состоящая из двух коаксиально установленных труб, находящихся под напряжением, внутренняя из которых служит анодом, а внешняя - катодом, снаружи образованного плазменного ускорителя установлены наружные пусковые камеры, помещенные в корпуса и соединенные с подводом газа в середину камеры, причем в средней части пусковых камер все стенки покрыты кварцевым стеклом и снизу содержат емкость для ртути с возможностью частично непрерывно испарять ртуть в среднюю часть камер, для подачи газа азота или воздуха сверху пусковых камер установлены всасывающие воздух клапаны, для ионизации газа используются лампы с определенной длиной волны излучения в виде ламп на парах ртути или с ртутными электродами с разностью потенциалов, достаточной для создания плазмы, с возможностью подачи плазмы в плазменный двигатель. This technical result is achieved due to the fact that in a plasma engine containing two coaxial cylindrical electrodes separated by an insulator, to which voltage is applied and a plasma cord is created, the plasma closes the electrodes and accelerates in the magnetic field created by the electrodes, creating reactive thrust, according to of the present invention, a discharge chamber is installed on the lower part of the plasma engine, consisting of two live coaxially mounted tubes, the inner of which x serves as the anode and the outer cathode; outside the formed plasma accelerator, external launch chambers are installed, placed in the housings and connected to the gas inlet in the middle of the chamber, and in the middle part of the launch chambers all walls are covered with quartz glass and from below contain a mercury container with the possibility of partially continuously evaporate mercury into the middle part of the chambers, air suction valves are installed on top of the launch chambers to supply nitrogen gas or air, lamps with a certain wavelength of radiation are used to ionize the gas eniya a mercury vapor lamp or a mercury electrode with a potential difference sufficient to create a plasma, to supply the plasma in the plasma accelerator.

Снаружи на каждую пусковую камеру могут быть установлены восемь или более плазменных ускорителей, выполненных в виде двух коаксиальных труб, находящихся под напряжением. Сверху них могут быть установлены всасывающие клапаны для забора воздуха снаружи. Все выпускные клапаны на центральном катоде ускорителя закрыты и открываются автоматически для подачи плазмы, которая двигается с большой скоростью и осуществляет засасывание воздуха снаружи. Outside, for each launch chamber, eight or more plasma accelerators can be installed, made in the form of two live coaxial tubes. Above them can be installed suction valves for air intake from the outside. All exhaust valves on the central cathode of the accelerator are closed and open automatically to supply plasma, which moves at high speed and sucks in air from the outside.

На фиг. 1 изображен плазменный двигатель в разрезе; на фиг. 2 - вид сверху на плазменный двигатель. In FIG. 1 shows a sectional plasma engine; in FIG. 2 is a plan view of a plasma engine.

Плазменный двигатель содержит анод 1 и катод 2, наружные пусковые ионизационные камеры 3 с подводами 4 газа в середину камер 3, всасывающие клапаны 5, емкости 6 для ртути, ускорители 7 сверху пусковых камер 3, лампы 8 на парах ртути или с ртутными электродами, впускные клапаны 9 для подачи плазмы в ускоритель двигателя, тяговую камеру 10 для создания реактивной тяги и катушки 11 для создания магнитного поля. The plasma engine contains an anode 1 and a cathode 2, external starting ionization chambers 3 with gas inlets 4 in the middle of the chambers 3, suction valves 5, mercury containers 6, accelerators 7 on top of the starting chambers 3, lamps 8 with mercury vapor or with mercury electrodes, inlet valves 9 for supplying plasma to the engine accelerator, a traction chamber 10 for generating reactive thrust and a coil 11 for creating a magnetic field.

Плазменный двигатель работает следующим образом. The plasma engine operates as follows.

Подается газ, соответствующий длине волны установленной в пусковой камере ртутной лампы 8, по системе трубопроводов 4 в каждую пусковую камеру 3. Газ ионизируется и превращается в плазму. В это время выпускные клапаны 9 закрыты. Когда в пусковых камерах 3 ионизация плазмы закончилась, то регулируемые выпускные клапаны 9 открываются, и плазма из пусковых камер 3 поступает в центральный плазменный двигатель. Плазма в центральном плазменном двигателе замыкает две коаксиальные трубы двигателя, с большой скоростью выбрасывается снизу через разрядную камеру. В результате разряжения открываются все всасывающие клапаны сверху двигателей и центрального плазменного двигателя. Пусковые камеры 3 заполняет воздух, который заполняет и центральный двигатель. Воздух содержит до 70% азота. Для лучшей ионизации воздуха из емкостей с ртутью поступают пары ртути, которые смешиваются с воздухом, богатым азотом и ионизируются ртутным лампами 8. Плазма то убивает, то прибывает в пусковые камеры 3, создавая колебательные движения и постоянно засасывая воздух снаружи. Для ионизации воздуха, захватываемого центральным двигателем, в катоде 2 в зоне пусковых камер 3 сделаны из кварцевого стекла. A gas is supplied corresponding to the wavelength of the mercury lamp 8 installed in the launch chamber, through a piping system 4 to each launch chamber 3. The gas is ionized and converted into plasma. At this time, the exhaust valves 9 are closed. When the plasma ionization in the start chambers 3 is over, the adjustable exhaust valves 9 open, and the plasma from the start chambers 3 enters the central plasma engine. The plasma in the central plasma engine closes the two coaxial tubes of the engine, and is ejected at high speed from below through the discharge chamber. As a result of the vacuum, all suction valves open on top of the engines and the central plasma engine. The start-up chambers 3 are filled with air, which also fills the central engine. Air contains up to 70% nitrogen. For better ionization of air from mercury containers, mercury vapors come in, which are mixed with air rich in nitrogen and ionized by mercury lamps 8. Plasma either kills or arrives at launch chambers 3, creating oscillatory movements and constantly sucking in air from the outside. To ionize the air captured by the central engine, in the cathode 2 in the zone of the starting chambers 3 are made of quartz glass.

Claims

1. A plasma engine containing two coaxial cylindrical electrodes separated by an insulator, to which voltage is applied and a plasma cord is created, while the plasma closes the electrodes and is accelerated in the magnetic field created by the electrodes, creating a reactive rod, characterized in that the lower part of the plasma engine a discharge chamber is installed, consisting of two live coaxially mounted tubes, the inner of which serves as the anode, and the outer as the cathode, outside the plasma external launch chambers are installed in the accelerator and are connected to the gas inlet in the middle of the chamber, and in the middle part of the launch chambers all walls are covered with quartz glass and from below contain a mercury tank with the ability to partially continuously vaporize mercury into the middle part of the chambers to supply nitrogen gas or air on top of the launch chambers, air suction valves are installed; for ionizing the gas, lamps with a certain radiation wavelength are used in the form of lamps with mercury vapor or with mercury electrodes with a difference otentsialov sufficient to create a plasma, to supply the plasma in the plasma accelerator.

2. The engine according to claim 1, characterized in that eight or more plasma accelerators are installed on the outside of each launch chamber, made in the form of two live coaxial tubes, with suction valves for intake of air from the outside, all exhaust valves installed on top of them at the central cathode of the accelerator, they are closed and open automatically to supply plasma, which moves at high speed and sucks in air from the outside.