マグネトロダイナミックドライブとは何ですか？

マグネトヒドル力学（MHD）ドライブは、電磁界で荷電液を加速することで推力を生成する可動部品のないエンジンです。 これはローレンツ力として知られており、その特定の荷電粒子のニュートンの大きさは、1メートルあたりの電界の電界の密度をm/sの粒子の瞬時速度に加算し、合計にテスラの磁場の密度を掛け、粒子の電気電荷にその粒子を掛けることで計算できます。

電磁界の強度が増加すると、磁気水力学的ドライブの推力と特定の衝動の両方も増加します。 ローレンツ力は、宇宙船での推進のために活用される可能性があります。宇宙船は、帯電した血漿を液体媒体として使用し、したがってマグネトプラズマダイナミック（MPD）スラスタと呼ばれます。 実験的なプロトタイプは、ロシア語と日本の両方の衛星でテストされています。電気帯電した液体を研究する概要。 電動帯電した流体の挙動を説明して予測するには、流体ダイナミクスのナビエストークス方程式とマックスウェルの電磁気の方程式を組み合わせる必要があります。 これは、2つの微分方程式を同時に解決する必要があることを意味します。つまり、計算は計算集中的であり、頻繁にスーパーコンピューターが必要です。

1990年代、三菱は磁気水力学ドライブを使用した海上船のプロトタイプを構築しましたが、200 km/h（124.3 mph）の予測にもかかわらず、これらは15 km/h（9.3 mph）の速度にしか達しませんでした。 可動部品が不足しているため、磁気水力学エンジンは原則として信頼性が高く、経済的で、効率的で、サイレントで、機械的にエレガントになります。 ただし、燃料源は電気であり、私たちはまだ高出力密度の燃料電池を作成する安価な手段を欠いているため、MHDドライブには、ディーゼルを燃やす重いオンボードジェネレーターが必要です。 水素燃料電池のコストが今後数年で大幅に増加すると、MHDドライブはプロペラの実行可能な代替手段を証明する可能性があります。

宇宙船では、マグネトプラズマダイナミックスラスタは、最適に実行するために、メガワットでかなりの量の電力を必要とします。 今日、最も強力な宇宙船の発電機でさえ、数百キロワットしか提供していません。つまり、MPDスラスタは主に将来の技術であり続けています。 ただし、MPDスラスタの動作原理により、十分なパワーを考慮して、化学ロケットの特定の衝動の20倍以上の非常に高い特定の衝動を持つことができます。