자기 유체 역학 드라이브 란 무엇입니까?

자기 유체 역학 (MHD) 드라이브는 전자기장으로 충전 된 유체를 가속시켜 추력을 발생시키는 움직이는 부품이없는 엔진입니다. 이것을 로렌츠 힘이라고하며, 특정 하전 입자의 뉴턴 단위 크기는 미터 당 볼트 단위의 전기장 밀도를 입자의 순간 속도에 m / s로 더하고 합계에 밀도를 곱하여 계산할 수 있습니다 테슬라의 자기장과 그 생성물에 콜 럼브의 입자의 전하를 곱합니다.

전자기장의 세기가 증가하면, 자기 유체 역학 드라이브의 스러스트 및 특정 임펄스도 증가합니다. 로렌츠 힘은 유체 매체로 하전 된 플라즈마를 사용하는 우주선에서의 추진을 위해 이용 될 수 있으며, 따라서 자기 플라즈마 역학 (MPD) 스러 스터라고 불린다. 실험용 프로토 타입은 러시아 위성과 일본 위성 모두에서 테스트되었습니다.

자기 유체 역학은 일반적으로 전기적으로 대전 된 유체를 연구하는 과학적 학문입니다. 전기적으로 충전 된 유체의 거동을 설명하고 예측하려면 유체 역학의 Navier-Stokes 방정식과 Maxwell의 전자기 방정식을 결합해야합니다. 이것은 두 세트의 미분 방정식을 동시에 풀어야한다는 것을 의미합니다. 즉, 계산이 계산 집약적이며 종종 수퍼 컴퓨터가 필요합니다.

1990 년대에 미쓰비시는 자기 유체 역학 드라이브를 사용하는 해상 선박용 프로토 타입을 제작했지만 200km / h (124.3mph)의 예측에도 불구하고 15km / h (9.3mph)의 속도에 도달했습니다. 움직이는 부품이 없기 때문에, 자기 유체 역학 엔진은 원칙적으로 신뢰할 수 있고 경제적이며 효율적이며 소음이없고 기계적으로 우아 할 수 있습니다. 그러나 연료 공급원은 전기이며 여전히 고밀도 연료 ​​전지를 만드는 저렴한 수단이 없기 때문에 MHD 드라이브를 사용하는 선박에는 디젤을 태우는 대형 온보드 발전기가 있어야합니다. 향후 몇 년 안에 수소 연료 전지의 비용이 급격히 증가하면 MHD 드라이브가 프로펠러의 대안이 될 수 있습니다.

우주선에서, 자기 플라즈마 역학 추진기는 최적의 성능을 발휘하기 위해서는 상당한 양의 전력 (메가 와트 단위)이 필요합니다. 오늘날 가장 강력한 우주선 발전기조차도 수백 킬로와트 만 제공하므로 MPD 스러 스터는 주로 미래 기술로 남아 있습니다. 그러나 MPD 스러 스터의 작동 원리는 충분한 힘이 주어지면 화학 로켓의 특정 임펄스의 20 배 이상으로 극도로 높은 특정 임펄스를 가질 수 있습니다.