CC BY
11Ракетно-космические двигатели, энергетические установки и системы терморегулирования летательных аппаратов
УДК 621.3 (075.3)
Б. Н. Казьмин, И. В. Трифанов, В. Б. Ковальчук, Д. Р. Рыжов, И. И. Хоменко
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПЕРЕХОДА ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКУЮ ТЯГУ
Рассматриваются вопросы экспериментальной проверки перехода энергии электронного взаимодействия в электроэнергию и электродинамическую тягу.
Электронная электроэнергетическая технология (ЭлЭЭТ) основана на преобразовании энергии электронного взаимодействия в электроэнергию [1]. По этой технологии производство электроэнергии осуществляется с помощью электронных генераторов электроэнергии, которые не образуют вредные выбросы и отходы, негативно воздействующие на окружающую среду, и дают возможность существенно снизить себестоимость производства электроэнергии [1-5].
Fa = eEa; Fл = e[Ц • В]; Fk = e1e] / Ке, (1)
где Еа = Па /1 а - напряженность электрического поля анода электронной пушки; 1 а - длина электронной пушки - расстояние между катодом и анодом; Па -напряжение анода электронной пушки; ег, е,, е = 1,6' 10-19 (Кл) - элементарный электрический заряд, заряд г-го и ,-го соседних электронов в пучке плазмы;
ие = (2еПа / те )12 - вектор скорости движения электрона в пучке плазмы, определяемый из уравнения движения электрона в электрическом поле электронной пушки еПа = теи2 / 2; те - масса электрона (если векторы ¥а и ие по направлению совпадают, электрон ускоряется за счет энергии электрического поля, если эти векторы противоположны, электрон тормозится электрическим полем, отдавая полю кинетическую энергию, повышая потенциал тормозящего электрического поля); В - вектор магнитной индукции, создаваемый электроном, движущимся со скоростью ие; Ке = 4леге0 - коэффициент диэлектрической проницаемости среды в пучке плазмы; ег и е0 -относительная и абсолютная диэлектрическая проницаемость соответственно; г, - расстояние между центрами г-го и ,-го соседних электронов пучке плазмы.
Под действием трех сил ^, ^, ^ образуется матрица электронов, обладающая тремя видами энергии: кинетической - Меттео2/2, электромагнитной -NermFлГег и электростатической - ЫетЕкГет. Полная энергия матрицы электронов равна
/ 2 ^ х 1/2
^ет = [( Ктте«2 / 2) + (детЦВ^т )' + (/ Ке^ ) ) ,(2)
где Ыет = Ме1тМегт - количество электронов в матрице, ее продольном сечении и поперечном сечении соот-
ветственно; дт = еЫет, д1 = еЫе1т, дг = еЫегт - количество заряда в матрице, продольном и поперечном сечении матрицы соответственно; гет и гегт - среднегеометрическое расстояние между электронами в матрице и среднее расстояние между электронами в радиальном сечении матрицы соответственно. Необходимо отметить, что составляющие энергии в формуле (2), создаваемые силами ^, ^ за счет придания электронам скорости ие, примерно одинаковы.
Теоретические основы и технические решения электрических процессов перехода энергии потока электронной плазмы в электроэнергию подробно рассмотрены в [3-6].
Схема экспериментальной установки для проверки основных технических решений и процессов ЭлЭЭТ представлена на рисунке.
11
5
Схема экспериментальной установки: 1 - электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), типа ЛО-247; 2 - электронная пушка (ЭП) ЭЛТ; 3 - поляризующийся электрод (ПЭ); 4 - вакуумная камера; 5 - блок питания ЭЛТ; 6 - высоковольтная обмотка (ВВО); 7 - трансформатор-преобразователь; 8 - средняя точка ВВО; 9 - компенсирующие конденсаторы; 10 - низковольтная обмотка; 11 - генератор низкой частоты; 12 - измерительный резистор силы тока в ВВО; 13 - измерительный резистор силы тока в цепи анода А2 ЭП ЭЛТ;
14 - измерительный резистор силы тока в цепи ПЭ
Такая электроэнергетическая технология может обеспечить аэрокосмический аппарат необходимой электроэнергией на десятки лет, не расходуя топливо, не образуя вредных отходов и выбросов, и переме-
Решетневскце чтения
щать аппарат в пространстве, преобразуя электроэнергию в электродинамическую тягу [7].
Библиографические ссылки
1. Способ производства энергии: пат. 2262793 Рос. Федерация / Казьмин Б. Н. 20.10.2005, Бюл. № 29.
2. Казьмин Б. Н. Электронная электроэнергетика -экологически чистое производство электроэнергии // Альтернативная энергетика и экология : междунар. науч. журн. 2010. № 5.
3. Казьмин Б. Н., Трифанов И. В. Об электронном генераторе электроэнергии // Вестник СибГАУ. Вып. 1 (34). Красноярск, 2011. С. 25-28.
4. Казьмин Б. Н., Трифанов И. В. О возможности создания электронного источника электроэнергии // Вестник СибГАУ. Вып. 2 (35). Красноярск, 2011. С. 30-34.
5. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Т. 2. М. : Наука, 2000. С. 301-326.
6. Казьмин Б. Н., Трифанов И. В. О возможности перехода энергии электронного взаимодействия в энергию электромагнитного процесса // Альтернативная энергетика и экология : междунар. науч. журн. 2012. № 2. С. 183-186.
7. Электродинамический движитель: пат. 2453972 Рос. Федерация / Казьмин Б. Н., Трифанов И. В. и др. 20.05.2012, Бюл. № 17.
B. N. Kazmin, I. V. Trifanov, V. B. Kovalchuk, D. R. Ryzhov, 1.1. Khomenko Siberian State Aerospace University named after academician M.F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
EXPERIMENTAL VERIFICATION OF THE ENERGY TRANSITION OF THE ELECTRON INTERACTION INTO ELECTRICITY AND ELECTRO-TRACTION
E Electric Power Technology (ElEET) is based on the transformation of the energy of electron interaction into electricity. For this energy generation technologies are produced by means of electronic generators of electricity (ElGE) that do not form any harmful emissions and waste, and the impact on the environment. They make it possible to significantly reduce the cost of electricity production.
© Казьмин Б. Н., Трифанов И. В., Ковальчук В. Б., Рыжов Д. Р., Хоменко И. И., 2012
УДК 532.5(031)
Л. Н. Кайчук, М. В. Краев, Н. И. Асеинов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
О ФОРМИРОВАНИИ ГАЗОВОГО ПОТОКА В ДЕФЛЕКТОРНОЙ РЕШЕТКЕ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ
Рассматривается возможность использования дефлекторных решеток в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя. Приводится схема набегания струи на дефлектор и распределение скоростей по средней линии сечения.
В камере двигателя с дожиганием генераторного газа поток газа из предкамерной турбины поступает неравномерно в смесительную головку камеры сгора -ния двигателя. Для выравнивания газового потока применяют дефлекторные решетки (рис. 1).
Степень выравнивающего действия дефлекторной решетки зависит от геометрических параметров решетки (коэффициента живого сечения, относительной толщины и т. д.). Эти параметры определяют коэффициент сопротивления препятствий, в результате степень выравнивающего действия (степень растекания среды) является функцией коэффициента сопротивле-2
ния: ^ = Ар / [1]. Чем больше коэффициент со-
противления препятствия, тем выше степень растекания среды по его фронту. При растекании текущей среды по фронту решетки линия тока искривляется.
Рис. 1. Дефлекторная решетка: 1 - газовод; 2 - газораспределительная решетка; 3 - смесительная головка; 4 - блок камеры
