Anfang von MHD7
Die MHD-Antriebstechnik.
...Ein früherer Entwurf, der den durch die Laplace-Kräfte erzeugten Strömungszustand um einen Zylinder zeigt, beweist, dass diese Kräfte zur Antriebskraft von fliegenden oder schwebenden Maschinen genutzt werden können. Dennoch scheint die zylindrische Form nicht die geeignetste zu sein. Es ist daher einfach, zur Kugel überzugehen, indem man ein solches Objekt mit einer Elektrodenkrone ausstattet.
...Ein drehender Schalter ermöglicht die sequenzielle Versorgung zweier diametral gegenüberliegender Elektroden, wobei eine als Anode und die andere als Kathode fungiert. Das Wesentliche besteht nun darin, dieses Gerät mit einem rotierenden Magnetfeldsystem zu koppeln. In diesem Fall ist es nicht nötig, innerhalb des Modells einen auf einer Achse montierten Magneten zu platzieren (obwohl wir dies bei hydraulischen Versuchen im Jahr 1976 getan hatten, indem wir einen rotierenden Magneten in einer Ping-Pong-Ball-Struktur unterbrachten). Alle Physikstudenten wissen, dass man durch Anordnung von drei Solenoiden im Abstand von 120° und deren Versorgung mit entsprechend phasenverschobenen Strömen ein rotierendes magnetisches Dipoläquivalent erzeugt. Das Ergebnis lautet:
...Hätte der Versuch zur Wellenlöschung an einem linsenförmigen Profil funktioniert, hätten wir versucht, die Operation mit einem solchen Modell – mehrpolig und mit rotierendem Feld – zu wiederholen, wobei das gesamte System durch gezielt synchronisierte Kondensatorentladungen gespeist werden sollte.
...Der Versuch im kalten Gas wäre ebenfalls interessant gewesen. Es hätte genügt, das Modell als HF-Antenne zu nutzen. Wir hatten bereits 1978 äußerst interessante Experimente zu diesem Thema durchgeführt. Auch hier hätte sich die Ionisation sorgfältig in der unmittelbaren Nähe des Objekts lokalisiert.
Die linsenförmigen Luftfahrzeuge.
...Der interessanteste Versuch hätte jedoch den Themenbereich des linsenförmigen MHD-Airships behandelt (Veröffentlichung in den CRAS, 1975, unter dem Titel „Neuartige MHD-Wandler“). Dabei handelt es sich um eine Maschine ohne Elektroden.
...Betrachten wir ein Solenoid, durch das ein Wechselstrom fließt. Es erzeugt in der umgebenden Luft ein induziertes Feld, das mit einer Strömung von Strom einhergehen kann, wobei ein sekundäres Feld entsteht, das der Änderung des induzierenden Feldes entgegenwirkt (Lenz’sches Gesetz).
...Der induzierte Strom (i), der geschlossene Kurven bildet, reagiert mit dem induzierenden Feld B(t) und erzeugt radiale Laplace-Kräfte, die abwechselnd zentrifugal und zentripetal wirken. Beispielsweise zeigt die obige Abbildung, dass zur Zeit t₀ die Richtungen des Feldes B (Anregung) und der Stromdichte J (induziertes Feld, das sich in der gasförmigen Masse ausbreitet) eine zentripetale radiale Kraft ergeben.
Zur Zeit t₁ wäre diese Kraft dagegen zentrifugal.
...Wenn das Gas, das den mit einem inneren Solenoid ausgestatteten Scheibenkörper berührt, nicht ionisiert ist, passiert nichts Auffälliges. Wird dieses Gas jedoch ionisiert, wird es durch ein System von abwechselnd zentrifugalen und zentripetalen Kräften erschüttert, wie in einem Shaker.
...Auf dieser Grundlage kann man ein Antriebssystem entwerfen, indem man eine zeitlich modulierte Ionisation an den oberen und unteren Flächen erzeugt, sodass der Gasbereich oberhalb des Fahrzeugs elektrisch leitend ist, wenn die Kräfte zentrifugal wirken:
und umgekehrt der Bereich unterhalb des Fahrzeugs leitend ist, wenn die Kräfte zentripetal wirken:
...Auf diese Weise würde ein kombiniertes Kraftsystem entstehen, das die Luft um das Fahrzeug kräftig umströmen lässt:
...Die Formel (Compte Rendu an die Académie des Sciences Paris, 1975) ist verlockend. Es bleibt jedoch die Herausforderung, einen Weg zu finden, um diese gepulste Ionisation in der Nähe der Wand zu erzeugen. Das Problem ist schwierig, da die Zeit, in der die Luft elektrisch leitend gemacht wird, um eine Größenordnung kleiner sein muss als die Zeit, die die gasförmige Masse benötigt, um das Objekt herumzufahren. Bei einem Objekt, das mit 3000 Metern pro Sekunde durchquert und einer charakteristischen Länge von zehn Metern (Durchmesser des Fahrzeugs) beträgt, ergeben sich Zeiten von etwa einer Millisekunde, was mit gepulstem Mikrowellenstrahlung bei 3 Gigahertz durchaus realisierbar ist. Die oberen und unteren Wände der Maschine müssten daher mit Mini-Klystrons ausgekleidet sein, die abwechselnd emittieren und Elektronen von den Luftmolekülen abreißen.
...Eine andere Lösung erscheint a priori noch vielversprechender. Es ist bekannt, dass bei der Bestrahlung von Molekülen mit Elektronen mit einer gut abgestimmten Energie Elektronenanlagerungen auftreten. Einige Moleküle gewinnen dann ein zusätzliches Elektron und werden zu negativen Ionen mit einer sehr kurzen Lebensdauer, was in unserem Fall von Interesse ist.
...Die Elektronenkanonen an den Wänden werden die Form kleiner Fallen annehmen. Das Prinzip ist einfach. Ein Solenoid erzeugt ein Magnetfeld mit der folgenden Konfiguration:
...Dieses Feld, senkrecht zur Wand, nimmt mit zunehmender Entfernung von der Wand ab. Es wird einer magnetischen Druckkraft zugeordnet:
...Auf der rechten Abbildung wird eine elektrische Entladung zwischen einer zentralen Elektrode und einer ringförmigen Elektrode beobachtet, wobei die Elektronen in Bereiche mit geringerem magnetischem Druck, also weit von der Wand entfernt, ausgestoßen werden, wobei ihre Energie von der Stärke von B abhängt. Wenn B entsprechend eingestellt ist, führen diese Elektronenstrahlen zur Bildung von negativen Ionen in der Luft, die effektive Träger des induzierten Stroms sind, der der Änderung des von dem ringförmigen Solenoid erzeugten induzierenden Feldes B entspricht (siehe oben). Die maximale aerodynamische Effizienz besteht darin, in der unmittelbar an der Wand anliegenden Gas-Schicht (der sogenannten „Grenzschicht“) zu wirken. Es stellt sich jedoch ein Problem der Plasmakonfinierung, das bei Experimenten bei niedrigem Druck experimentell untersucht wurde und rasch gelöst wurde.
...Das von einem äquatorialen Solenoid erzeugte Magnetfeld B ist ebenfalls mit einem magnetischen Druck verbunden. Dieser nimmt ab, je weiter man sich vom Symmetriepunkt entfernt. Jede elektrische Entladung neigte dann dazu, sich deutlich von der Wand zu entfernen und unkontrollierbar zu werden.
...Die Lösung bestand darin, nicht nur ein, sondern drei Solenoiden zu verwenden, zwei kleinere sekundäre Solenoiden, die als Konfinierungssolenoiden fungierten.
...Zu einem bestimmten Zeitpunkt fließen die Ströme
...- im äquatorialen Solenoid
...- in den beiden Konfinierungssolenoiden
in entgegengesetzter Richtung. Die Geometrie ermöglicht es, in der Nähe einer konkaven Wand ein Druckgradientenfeld zu erzeugen, das die elektrische Entladung an die Wand presst und in der Grenzschicht hält (praktisch bei einer Maschine mit einem Durchmesser von etwa zehn Metern in einer Schicht von wenigen Zentimetern Dicke).
...Diese Experimente zur Wandkonfinierung waren unter den spektakulärsten, die wir in den späten 1970er Jahren mit bescheidenen Mitteln durchführten.
...Insgesamt hatte das Fahrzeug damals die Form von zwei...