MHD-Turbo-Reaktoren Aurora

Anhang 1: MHD

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Das Geheimnis des hypersonischen Flugs

Je schneller ein Flugzeug fliegt, desto höher muss es steigen und cruisen. Es ist nicht möglich, am Bodenniveau mit hohen Mach-Zahlen zu fliegen, allein aufgrund der mechanischen Einschränkungen durch den hohen Druck. Über Mach 3-3,5 ist der Flug mit Turboreagern möglich (oben links). Bei höheren Mach-Zahlen können diese rotierenden Maschinen nicht mehr verwendet werden. Man kann zu Statorreagern wechseln (rechts). Bis zu Mach 6,5 können manchmal Schramjets verwendet werden (unterhalb). Die Vorderkante wird durch die Zirkulation von flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff gekühlt. Die Mischung brennt in einer ringförmigen Brennkammer mit Überschallgeschwindigkeit.

Über Mach 6,5 scheint es schwierig, schneller zu fliegen, aufgrund der sehr hohen Temperatur (verursacht durch die Luftrekompression durch eine starke Schockwelle). Vor einigen Jahren enthüllten die Russen, dass sie ein Projekt namens „Ajax“ hatten, das für sehr hohe Mach-Zahlen konzipiert war. Danach finden wir zwei Bilder, die in einem hypersonischen Windkanal aufgenommen wurden und Ajax-Tests zeigen. Es zeigt sich, dass das allgemeine Design dem der Zeichnungen ähnelt, die vermutlich „Aurora“ oder das „Aurora-Projekt“ darstellen. Wie man sehen kann, ist die obere Teil solcher Modelle flach.

Ajax mit Statorreagern

Fraidstadt, der Designer von Ajax, gab eine interessante und überraschende Information. Diese Maschine sollte mit... konventionellen Turboreagern hypersonische Geschwindigkeiten erreichen. Außerdem war der Flug möglich, wenn das MHD-System eingeschaltet wurde. Ajax wurde nie fertiggestellt, aufgrund des Geldmangels in Russland. Aurora war der „amerikanische Ajax“, basierend auf denselben Konzepten. Aus diesem Grund war es nicht schwierig, durch Gespräche mit amerikanischen Forschern, die im Aurora-Programm beteiligt waren, das Geheimnis dieser fliegenden Maschine zu entdecken. Der Leser wird es in der folgenden Reihe von Abbildungen entdecken.

Auf der ersten Abbildung finden Sie das allgemeine Design des „Wandwandler“, der in vielen Orten Ende der sechziger Jahre erfunden wurde. Ich habe persönlich Wandwandler in meinem Labor in den siebziger Jahren getestet. Eine Reihe von linearen elektrischen Leitern erzeugt eine recht ungewöhnliche Magnetfeldgeometrie, die rechts gezeigt wird, „räumlich periodisch“. Dieses Feld ist mit einer Reihe von linearen Elektroden gekoppelt. Wenn wir entscheiden, diesen Wand-MHD-Wandler als Wand-MHD-Beschleuniger zu verwenden, injizieren wir elektrische Energie. Dann ist es leicht zu sehen, dass das Gerät ein Lorentz-Kraftfeld parallel zur Wand erzeugt (z. B. in der Grenzschicht).

Auf der anderen Seite können wir es auch als Wand-MHD-Generator verwenden. Dann erzeugt die Geschwindigkeit V, kombiniert mit dem Magnetfeld B, ein induziertes elektrisches Feld E = V × B. Auf großer Höhe ist die Luftdichte ziemlich gering und die elektrische Leitfähigkeit besser als am Boden. Die Maschine kann elektrische Energie erzeugen. Gleichzeitig verlangsamt die Lorentz-Kraft die Luft. Ihre Dichte kann hoch genug erhöht werden, um die Verbrennung einer Luft-Kraftstoff-Mischung in einem gewöhnlichen Turboreger zu ermöglichen. Der gewöhnliche Einlass (2) wird geschlossen. Die Luft wird durch einen neuen Einlass, der sich auf der oberen Seite des Flugzeugs (4) befindet, eingesaugt. Wir haben die Mach-Linien schematisch dargestellt. Die Mach-Zahl sinkt kontinuierlich von einem hohen Wert auf einen Unterschallzustand. Da die kinetische Energie des Gases teilweise in elektrische Energie umgewandelt wird, bleibt die Temperatur niedrig genug. Die elektrische Energie wird verwendet, um die Ausstoßgeschwindigkeit in (5) zu erhöhen, indem ein Wand-MHD-Beschleuniger verwendet wird. Alles zusammen bedeutet, was heute als „MHD-Bypass“ bezeichnet wird. Beachten Sie, dass ein konventioneller Turboreger einen „mechanischen Bypass“ beinhaltet: ein Teil der Energie, die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt wird, wird an die vordere Teil der Maschine, an den Kompressor, übertragen.

Dies ist nur eine schematische Darstellung von Aurora. Beim Flug auf 200.000 Fuß arbeitet sein MHD-Generator unter Bedingungen mit hohem Hall-Parameter, sodass das transversale Hall- elektrische Feld hoch ist und verwendet werden kann, um eine ausgedehnte elektrische Entladung am Vorderkanten der Maschine zu erzeugen. Dieser Plasmaschutz schützt das Flügel gegen die thermischen Effekte, die mit der Schockwelle verbunden sind. Dieses Phänomen wird jetzt bekannt. All dies erfordert ein großes Wissen in der Physik von Zweitemperaturplasmen, ein Bereich, der in Europa Anfang der sechziger Jahre vollständig aufgegeben wurde. Zweitemperaturplasmen, kombiniert mit hohen Hall-Parameterwerten, unterliegen einer gewaltigen Velikhov-Unstabilität (die den vollständigen Scheitern der zivilen Programme in vielen Ländern verursachte, die Anfang der sechziger Jahre beendet wurden). Dies musste durch originelle Lösungen (Plasmaschutz durch magnetische Einschließung) gelöst werden, deren Beschreibung den Rahmen dieses Artikels übersteigt.

In jedem Fall kann Aurora mit seinen vier Turboreagern starten. Danach steigt sie in den Überschallmodus. Wenn sie eine ausreichende Höhe erreicht, wird ihr MHD-System eingeschaltet. Die unteren Luftansaugungen werden geschlossen und die MHD-Luftansaugung geöffnet. Der Auftrieb wird durch die Schockwelle geliefert, die sich unter der Maschine bildet, sodass Aurora ein „Wellenreiter“ mit 6000 Knoten ist. Aber, wie amerikanische Spezialisten erklärten, wenn die Maschine bei 2.000.000 Fuß fliegt, liefern konventionelle Raketen zusätzlichen Schub, sodass das Flugzeug zu einem niedrigen Orbitflugzeug wird (seine Reichweite wird... unendlich). Es wird ein perfektes Spionageflugzeug, in der Lage, sehr gute Fotos des Bodens zu machen. Falls gewünscht, kann die Maschine wie der „SilberSurfer“ drehen. Es ist ein „steuerbares Orbital“. Vollständig von Plasma umgeben, ist es vollständig unsichtbar.

Es hat keinen Wärmebildschutz. Seine Rückkehr in die Atmosphäre erfolgt auf völlig andere Weise. Aurora dringt in die Atmosphäre unter kleinem Winkel ein und entlädt seine kinetische Energie mit einer Reihe von MHD-Wand-Generatoren, die kurzgeschlossen sind, sodass die Energie hauptsächlich durch strahlende Prozesse entladen wird. Es dringt in die Atmosphäre wie ein „MHD-Gleiter“ ein.

Derzeit versuchen die amerikanischen Streitkräfte, dieses Geheimnis so lange wie möglich zu verbergen. Pseudo-Projekte werden der Öffentlichkeit gezeigt. Es wird gesagt, dass die USA „über hypersonischen Flug nachdenken“. Tatsächlich beherrschen amerikanische Ingenieure diese Technologie bereits seit 12 Jahren!

Zivile Anwendungen.

Derzeit ist Aurora ein Orbital-Spionageflugzeug. Es kann von einer Basis in den USA starten und die Erde in vier Stunden umrunden. Seine Mission ist kürzer als eine Nacht, sodass es sehr selten beobachtet und fotografiert wird. Unsichtbar, wird es nicht von Radarsystemen erfasst. Allein im Raum kreisend, ist es eine „Kampfstation“ für gerichtete Energie-Systeme. Es kann sowohl Satelliten als auch Bodenziele attackieren.

Aus einer anderen Perspektive ist Aurora ein besserer Träger als konventionelle Raketen. Wenn es verwendet wird, um Raummodulen in eine Umlaufbahn zu schießen, würde es einen viel geringeren Kosten pro Kilogramm ermöglichen. Aber die USA bevorzugen es, diese intelligente Maschine militärischen Zwecken zu widmen.

Ein geheimer, langstreckiger hypersonischer Bomber.

Jeder kennt den B2-Bomber. Zwanzig sind in Whiteman, Missouri stationiert. Offizielle behaupten, dass sein Einzelkostenpreis 2 Milliarden Dollar betragen sollte. Wenn ein Spezialist das Flugzeug genau betrachtet, versteht er nicht, warum der Preis so hoch ist. Außerdem wird angenommen, dass es... unterschallig ist. Die US-Luftwaffe behauptet, dass dieser Bomber von den USA aus große Entfernungen operieren kann: 30.000 Meilen und sofort zur Basis zurückkehren. Natürlich bedeutet das mehrere Nachschubvorgänge und eine sehr lange Flugzeit. Ein Spezialist wird bemerken, dass der B2-Bomber ein Crew-Team aus zwei Piloten hat. Es gibt keine Kabine zum Ausruhen, im Gegensatz zum alten B-52, der für lange Missionen konzipiert war. Erinnern Sie sich, dass die Besatzung des B-52 aus sechs Männern bestehen konnte. Bei sehr langen Missionen kümmerten sich drei um das Flugzeug, während die anderen drei in der Kabine ausruhen konnten.

Ein B2, das im Oktober 1997 nahe der Edwards-Basis beobachtet wurde. Es ist kein Foto, sondern eine Zeichnung, die von einem Zeugen erstellt wurde, der ein Journalist ist und sich auf Luftfahrt spezialisiert hat.

Diese Lichter an der Vorderkante können nicht mit Wasserdampfkondensation übereinstimmen, da der Mojave-Wüsten sehr sehr trocken ist. Die drei elliptischen Flecken entsprechen den Lampen, die an der Landekonstruktion befestigt sind. Wir denken, dass diese weißen Streifen den MHD-gesteuerten Einlässen bei niedriger Höhe entsprechen, wie später von den Spezialisten der Edwards-Basis bestätigt wurde.

Wie wir sehen können, ist der berühmte B2 nicht... der echte. Dieser letzte hat eine ähnliche Gestaltung (siehe oben). Die besondere Form seines Flügels wurde entworfen, um der Maschine eine bessere Stabilität beim Landen zu geben. Ein guter Spezialist für Fluiddynamik kann erraten, warum er so entworfen ist. Aber die obere Teil ist anders. Der „echte B2“ hat einen dicken Flügel, da seine vier Motoren (konventionell) darin untergebracht sind. Vor ihren Einlässen finden wir den Wand-MHD-Generator, der die Luft stark genug verlangsamt, um hypersonischen Flug in sehr verdünnter Luft und großer Höhe (200.000 Fuß) mit... konventionellen Turboreagern zu ermöglichen. Geschwindigkeit: 6000 Knoten.

Der „echte B2“ ist komplexer als das Spionageflugzeug Aurora. Er ist nicht dafür konzipiert, gesatellitisiert zu werden. Er muss langstreckenmissionen durchführen, weshalb er so entworfen wurde, um die Schockwelle vollständig zu eliminieren. Die Oberfläche des Bombers ist vollständig mit Wand-MHD-Wandlern bedeckt. Einige Teile arbeiten als Generatoren, andere als Beschleuniger. Das gesamte System gewährleistet die vollständige Kontrolle des Flusses an jedem Punkt. Die Stärke der Entladung verändert den lokalen Wert der Schallgeschwindigkeit. Die Geometrie der beiden Hochspannungsentladungen, am Staupunkt und am Ende des Profils, verändert den Fluss, den Widerstand und die relative Breite des Flügels. Es gibt kein Cockpit, da es nicht mehr notwendig ist. Wie die Abbildung zeigt, ist der moderne hypersonische US-Bomber sehr flach und sehr unsichtbar.

Er kann von einem Flughafen in den USA starten, nach Kabul fliegen und in einer Nacht zurückkehren.

Der hypersonische Bomber stellt auch die Zukunft des zivilen Transports dar, in der Lage, Menschen von New York nach Tokio in zwei Stunden zu transportieren.

Die USA besitzen hypersonische Stealth-Drohnen mit ähnlichen Luftansaugungen. Naive Menschen glauben immer noch, dass sie für Unterschallflüge konzipiert sind.

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