Co je to magnetohydrodynamická pohon?
Magnetohydrodynamický (MHD) je motor bez pohyblivých částí, který vytváří tah zrychlením nabité tekutiny z elektromagnetického pole. Toto je známé jako Lorentzova síla, jejíž velikost v Newtonech na jakékoli specifické nabité částici lze vypočítat přidáním hustoty elektrického pole ve voltech na metr k okamžité rychlosti částice v m/s, vynásobením součtu hustoty magnetického pole v Teslasu a vynásobením produktem elektrickým nábojem v Columbs.
Když se zvyšuje intenzita elektromagnetického pole, zvyšuje se také tah i specifický impuls magnetohydrodynamického pohonu. Lorentzova síla může být využita pro pohon v kosmické lodi, která používá nabité plazmu jako tekuté médium, a proto se nazývají magnetoplazmadynamické (MPD) thrutery. Experimentální prototypy byly testovány na ruských i japonských satelitech.
Magnetohydrodynamics obecně je vědecká disCipline studuje jakékoli elektricky nabité tekutiny. Vysvětlení a předpovídání chování elektricky nabitých tekutin vyžaduje kombinaci rovnic dynamiky tekutin Navier-Stokes s Maxwellovými rovnicemi elektromagnetismu. To znamená, že dvě sady diferenciálních rovnic musí být vyřešeny současně, což znamená, že výpočty jsou výpočetně náročné a často vyžadují superpočítače.
V 90. letech postavil Mitsubishi prototypy pro mořské cévy, které používaly magnetohydrodynamické jednotky, ale tyto dosáhly pouze rychlosti 15 km/h (9,3 mph), navzdory předpovědím 200 km/h (124,3 mph). Vzhledem k nedostatku pohyblivých částí mohou být magnetohydrodynamické motory v zásadě spolehlivé, ekonomické, efektivní, tiché a mechanicky elegantní. Protože jejich zdrojem paliva je elektřina a stále nám chybí levný prostředek k vytváření palivových článků s vysokou hustotou výkonu, lodě, které používajíMHD Drive musí mít těžký palubní generátor, který hoří naftu. Pokud se náklady na vodíkové palivové články drasticky zvýší v nadcházejících letech, může se MHD pohon ukázat jako životaschopná alternativa k vrtule.
V kosmické lodi vyžadují magnetoplazmadynamické trysky, aby optimálně prováděly spravedlivé množství energie - v megawattech. Dnes i ty nejsilnější generátory energie kosmické lodi poskytují pouze několik set kilowattů, což znamená, že Thrustery MPD zůstávají především budoucí technologií. Provozní principy MPD THRTESTERS jim však umožňují vlastnit extrémně vysoké specifické impulsy, což je více než 20násobek specifického impulsu chemických raket, vzhledem k dostatečnému výkonu.