MHD7の開始
MHD推進
…以前の図では、ラプラス力の作用によって円柱の周囲に生じる流れが示されており、こうした力が飛行機や航行機の推進に利用可能であることが明らかになっている。しかし、円柱形は最も適した形状とは思えない。したがって、球体に移行するのは容易であり、このような物体に電極の輪を設けることで実現できる。

…回転スイッチングシステムにより、直径方向に反対する2つの電極を順次電源に接続し、一方をアノード、他方をカソードとする。この装置を回転磁場システムと結合すればよい。この場合、模型内部に軸に取り付けられた磁石を設置する必要はない(1976年の水力実験では、ピンポン玉の内部に回転磁石を設置したが、これはあくまでその例である)。物理の学生なら誰でも知っているように、120度間隔で配置した3つのソレノイドに適切に位相ずらし電流を供給すれば、回転する磁気双極子に相当する場が得られる。その結果は以下の通りである:

…衝撃波消滅実験がレンズ型翼型周囲で成功していた場合、同様の実験を、多電極かつ回転磁場を備えた模型を用いて再試行する予定だった。この模型は、適切に同期されたコンデンサの放電によって駆動される予定だった。
…冷たいガスを用いた実験もまた興味深かっただろう。模型を高周波アンテナとして利用すればよかった。1978年には、この点に関して非常に興味深い実験を行っていた。再び、イオン化は物体の直近に適切に局在化されるだろう。
レンズ型MHD飛行機
…しかし、最も興味深い実験は、レンズ型MHD飛行機(1975年、フランス科学アカデミー会報に掲載、「新種のMHD変換器」と題する)に関するものだった。この場合、電極を一切持たない機械となる。
…交流電流を流すソレノイドを考える。この装置は周囲の空気中に誘導された場を生じ、それに伴って電流が流れ、その電流はインダクタの場の変化に反対する(レンツの法則)二次的な場を生じる。

…閉じた経路を描く誘導電流(i)は、時間的に変化する誘導磁場B(t)と相互作用し、交互に遠心力と向心力となるラプラス力が生じる。例えば、上図において、時刻t₀では、励起磁場B(励起源)と電流密度J(誘導場、気体内部を流れる)の方向が、向心的な径方向力を与える。
時刻t₁では、この力は遠心的となる。

…ソレノイドを内蔵したディスクに接するガスがイオン化されていない場合、特に目立った現象は生じない。しかし、このガスをイオン化すれば、遠心力と向心力が交互に作用するシステムにより、まるでシェイカーのように振動する。
…この原理に基づき、上下面で時間的に変調されたイオン化を実現することで、推進システムを構築できる。具体的には、遠心力が作用するときには機体上部のガスが導電性となり、逆に向心力が作用するときには機体下部のガスが導電性となるようにする。


…こうすることで、機体周囲を強力に空気を循環させる合力が得られる。

…1975年のパリ科学アカデミー会報に掲載された式は魅力的である。ただし、壁面近傍にパルス状のイオン化を生み出す方法を見つける必要がある。この問題は難しく、電気を導通させる時間は、気体の質量が物体を回る時間よりもはるかに短くなければならない。3000m/sで移動する物体、直径10mの特徴長さを仮定すると、その時間はミリ秒オーダーとなり、3GHzのパルスマイクロ波発射により実現可能である。したがって、機体の上下面には、交互に発振する小型のクライストロンを配置し、空気分子から自由電子を引き剥がす必要がある。
…もう一つの方法は、原理的により魅力的である。電子が適切なエネルギーを持つとき、分子に電子が付加する現象が発生する。一部の分子は余分な電子を獲得し、短命な負イオンとなる。これは本件において非常に有用である。
…壁面電子銃は、小型の罠の形をとる。原理は単純である。ソレノイドが以下の図のような磁場を生成する。

…この磁場は壁面に垂直であり、壁面からの距離とともに強度が減少する。これに対応する磁気圧が生じる。

…右図では、中心電極と環状電極の間で放電が発生するが、電子は磁気圧が弱い領域、すなわち壁面から遠く離れた場所へ放出される。そのエネルギーはBの値に依存する。Bが適切に調整されれば、電子ジェットは空気中に負イオンを生成し、これはソレノイド環が生成する誘導磁場Bの変化に関連する誘導電流の効率的な担体となる(上記参照)。最大の空力効率を得るには、壁面に接する気体層(いわゆる「境界層」)で作用させる必要がある。しかし、これにはプラズマの閉じ込め問題が生じる。低圧実験でこの問題はすぐに解決された。
…赤道ソレノイドが生成する磁場B自体も、磁気圧と関連している。この磁気圧は、対称面から離れるにつれて減少する。したがって、すべての放電は壁面から大きく離れて制御不能になる傾向がある。

…解決策として、単一のソレノイドではなく、2つの小型の二次ソレノイド(閉じ込め用)を3つ使用した。ある瞬間、以下の電流が流れている:
…- 赤道ソレノイド内を流れる電流
…- 2つの閉じ込め用ソレノイド内を流れる電流
これらは逆方向である。この幾何学的配置により、凹面壁の近くに磁気圧の勾配を形成でき、放電を壁面に押し付け、境界層気体内に保持することができる(実際には、直径数メートルの機体では、数センチメートルの厚さの層内に保持される)。

…この壁面閉じ込め実験は、1970年代後半に、限られた手段で行った中で最も劇的だった。
…全体として、機体は二つの…