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La propulsión MHD.
...Un dibujo anterior, que muestra el flujo inducido por la acción de las fuerzas de Laplace alrededor de un cilindro, demuestra que estas pueden utilizarse para la propulsión de máquinas voladoras o navegantes. Sin embargo, la forma cilíndrica no parece la más adecuada. Entonces, es fácil pasar a la esfera, dotando a un objeto de este tipo con una corona de electrodos.
...Un sistema de conmutador giratorio permite alimentar secuencialmente dos electrodos diametralmente opuestos, uno actuando como ánodo y el otro como cátodo. Lo importante es entonces acoplar este dispositivo con un sistema de campo magnético giratorio. En este caso, no es necesario disponer dentro de la maqueta un imán montado sobre un eje (aunque fue lo que hicimos en nuestras experiencias de hidráulica en 1976, alojando un imán rotativo dentro de una pelota de ping-pong). Todos los estudiantes de física saben que al colocar tres solenoides a 120° y alimentarlos con corrientes convenientemente desfasadas, se obtiene entonces el equivalente de un dipolo magnético giratorio. El resultado es el siguiente:
...Si el experimento de aniquilación de onda de choque hubiera funcionado alrededor del perfil lenticular, habíamos previsto intentar repetir la operación con una maqueta de este tipo, con múltiples electrodos y campo giratorio, todo alimentado por descargas de condensadores debidamente sincronizadas.
...El experimento, en gas frío, también habría sido interesante. Habría bastado utilizar la maqueta como antena de alta frecuencia. Ya en 1978 habíamos realizado experimentos muy interesantes sobre este tema. Una vez más, la ionización se habría localizado con prudencia en las inmediaciones del objeto.
Los aérodinos lenticulares.
...Pero el experimento más interesante habría girado en torno al tema del aérodino MHD lenticular (publicación en los Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, 1975, con el título "Convertidores MHD de un nuevo tipo"). Se trataría entonces de una máquina sin electrodos.
...Consideremos un solenoide recorrido por una corriente alterna. Crea en el aire circundante un campo inducido, que puede ir acompañado de una circulación de corriente, a la que se asocia un campo secundario que se opone (ley de Lenz) a la variación del campo inductor.
...La corriente inducida (i), que forma curvas cerradas, reacciona con el campo inductor B(t) generando fuerzas de Laplace radiales, alternativamente centrífugas y centrípetas. Por ejemplo, en la figura anterior, en el instante to, las direcciones del campo B (excitador) y de la densidad de corriente J (campo inducido, circulando en la masa gaseosa) darían una fuerza radial centrípeta.
En el instante t1, esta fuerza sería centrífuga.
...Si el gas junto al disco provisto de su solenoide interno no está ionizado, no ocurrirá nada notable. Si se ioniza este gas, éste será sacudido por un sistema de fuerzas alternativamente centrífugas y centrípetas, como en un shaker.
...Se puede concebir un sistema de propulsión sobre esta base, asegurándose de crear una ionización modulada en el tiempo en las caras superior e inferior, de manera que la parte del gas situada encima del aparato sea conductora cuando las fuerzas son centrífugas:
y, por el contrario, que la parte situada debajo del aparato lo sea cuando esas fuerzas son centrípetas:
...Así se obtendría un sistema de fuerzas combinadas que tendería a hacer circular intensamente el aire alrededor del aparato:
...La fórmula (Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de París, 1975) es atractiva. Sin embargo, hay que encontrar un medio para crear esta ionización pulsada cerca de la pared. El problema es delicado, porque es necesario que el tiempo durante el cual se hace conductor el aire sea del orden de magnitud inferior al tiempo de tránsito de la masa gaseosa alrededor del objeto. Si consideramos un objeto que cruza a 3000 metros por segundo, y una longitud característica de diez metros (el diámetro del aparato), esto conduce a tiempos del orden de la milisegundo, lo cual no es inviable con emisiones de microondas pulsadas a 3 gigahercios. Por tanto, las paredes superior e inferior de la máquina deberían estar revestidas de mini-klystrones, que emitan alternativamente y arranquen electrones libres de las moléculas de aire.
...Otra solución es a priori más interesante. Se sabe que si se bombardean moléculas con electrones de energía bien ajustada, se producen anexiones electrónicas. Algunas moléculas así adquieren un electrón adicional y se convierten en iones negativos, con una vida muy corta, lo cual, en el caso que nos ocupa, es interesante.
...Los cañones electrónicos parietales tendrán la forma de pequeños trampas para lobos. El principio es sencillo. Un solenoide crea un campo magnético con la configuración siguiente:
...Este campo, perpendicular a la pared, disminuye su intensidad en función de la distancia a la misma. Se le asocia una presión magnética:
...En la figura de la derecha, una descarga eléctrica que estalla entre un electrodo central y otro anular verá sus electrones expulsados hacia regiones donde la presión magnética es menor, es decir, lejos de la pared, con una energía que depende del valor de B. Si este valor se ajusta convenientemente, estos chorros de electrones provocarán la formación en el aire de iones negativos, vehículos eficaces de la corriente inducida vinculada a la variación del campo inductor B creado por el solenoide anular (ver más arriba). La eficiencia aerodinámica máxima consiste en actuar en la capa gaseosa situada inmediatamente en contacto con la pared (lo que se llama la "capa límite"). Pero entonces surge un problema de confinamiento de plasma, estudiado experimentalmente en experiencias realizadas a baja presión, que se resolvieron rápidamente.
...El campo magnético B creado por un solenoide ecuatorial también está asociado a una presión magnética. Esta disminuye a medida que se aleja del plano de simetría. Cualquier descarga eléctrica tendería entonces a alejarse considerablemente de la pared, volviéndose incontrolable.
...La solución consistió en no utilizar un solo solenoide, sino tres, dos solenoides secundarios de diámetros más pequeños, actuando como solenoides de confinamiento.
...En un instante dado, las corrientes que pasan
...- Por el solenoide ecuatorial
...- Por los dos solenoides de confinamiento
son de sentido inverso. La geometría permite así crear, cerca de una pared cóncava, un gradiente de presión magnética capaz de pegar la descarga eléctrica contra la pared, manteniéndola en la capa límite gaseosa (en la práctica, para una máquina de unos diez metros de diámetro, en una capa de unos pocos centímetros de espesor).
...Estos experimentos de confinamiento parietal fueron entre los más espectaculares que realizamos a finales de los años setenta, con medios modestos.
...En general, el aparato tenía entonces la apariencia de dos as...