MHD 초음속 터보 반응기 오로라
부록 1: MHD
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초음속 비행의 비밀
비행기일수록 빠르게 비행할수록 더 높은 고도에서 비행해야 한다. 고압으로 인한 기계적 제약으로 인해 지면에서 고마하 수치로 비행하는 것은 불가능하다. 마하 3~3.5 이상에서는 터보제트 엔진(왼쪽 상단 그림)을 사용하여 비행이 가능하다. 마하 수가 더 높아지면 이러한 회전 기계는 더 이상 사용할 수 없다. 이 경우 스태토제트(오른쪽)로 전환할 수 있다. 마하 6.5 이하에서는 초음속 반응기(아래)를 사용할 수 있다. 전면 가장자리는 액체 수소와 산소의 순환으로 냉각된다. 혼합 연료는 초음속 속도로 연소하는 링형 연소실에서 연소한다.
마하 6.5 이상에서는 공기의 재압축으로 인한 매우 높은 온도로 인해 더 빠르게 비행하는 것이 어렵다. 몇 년 전 러시아는 매우 높은 마하 수를 위한 프로젝트인 "아제스(Ajax)"를 가지고 있다고 밝혔다. 이후 우리는 초음속 풍동에서 촬영한 아제스 시험을 보여주는 두 장의 사진을 찾을 수 있다. 일반적인 설계가 "오로라" 또는 "오로라 프로젝트"로 추정되는 그림과 유사하다는 것을 알 수 있다. 보는 바와 같이 이러한 모델의 상부는 평평하다.
스태토와 함께한 아제스
아제스의 설계자인 프라이드슈타트는 흥미롭고 놀라운 정보를 제공했다. 이 기계는... 일반적인 터보제트 엔진을 사용하여 초음속 속도로 비행할 수 있다고 했다. 또한 MHD 시스템을 작동시키면 비행이 가능했다. 아제스는 러시아의 자금 부족으로 완성되지 못했다. 오로라는 "미국의 아제스"로, 동일한 개념을 기반으로 했다. 이로부터 미국의 오로라 프로그램에 참여한 연구자들과의 교류를 통해 이 비행기의 비밀을 알아냈다. 독자는 다음 그림 시리즈를 통해 그 비밀을 알아볼 수 있다.
첫 번째 그림에서는 "벽 전환기"의 일반적인 설계가 나와 있다. 이는 60년대 말에 여러 곳에서 개발되었다. 나는 70년대에 연구소에서 벽 전환기를 직접 실험했다. 직선 전기 도체의 집합이 특이한 자기장 기하학을 생성한다. 이는 오른쪽에 보이는 "공간적으로 주기적인" 구조이다. 이 자기장은 직선 전극의 집합과 결합된다. 만약 이 벽 MHD 전환기를 벽 MHD 가속기로 사용하려면 전기 에너지를 주입해야 한다. 그러면 장치가 벽에 평행한 로렌츠 힘장을 생성하는 것이 쉽게 보인다(예: 경계층에서 작용).
또한 이 장치를 벽 MHD 발전기로 사용할 수도 있다. 그러면 속도 V와 자기장 B가 결합되어 유도된 전기장 E = V × B를 생성한다. 고고도에서는 공기 밀도가 상대적으로 낮고 전기 전도도가 지면보다 우수하다. 이 기계는 전기를 생산할 수 있다. 동시에 로렌츠 힘이 공기를 감속시킨다. 공기 밀도는 충분히 증가하여 일반적인 터보제트 엔진에서 공기-연료 혼합물의 연소가 가능해진다. 일반적인 공기 흡입구(2)는 닫혀 있다. 공기는 비행기 상부(4)에 위치한 새로운 공기 흡입구를 통해 공급된다. 우리는 마하선을 도식적으로 표시했다. 마하 수는 높은 값에서 연속적으로 소음속으로 감소한다. 가스의 운동 에너지가 부분적으로 전기로 변환되므로 온도는 충분히 낮게 유지된다. 전기 에너지는 벽 MHD 가속기를 사용하여 (5)에서 배기 속도를 증가시키는 데 사용된다. 이 모든 것은 현재 "MHD 비스포크"라고 불리는 것이다. 일반적인 터보제트 엔진은 "기계적 비스포크"를 포함한다. 연료의 연소로 생성된 에너지의 일부는 압축기의 전면부로 전달된다.
이것은 오로라의 단순한 개략적 설명이다. 200,000피트에서 비행할 때, 오로라의 MHD 발전기는 높은 할 매개변수 조건에서 작동하여, 횡방향 할 전기장이 높아서 기계의 전면 가장자리에서 광범위한 전기 방전을 생성할 수 있다. 이 플라즈마 쿠션이 날개를 충격파와 관련된 열 효과로부터 보호한다. 이 현상은 이제 알려져 있다. 이 모든 것은 이중 온도 플라즈마 물리학에 대한 큰 지식을 요구한다. 이 분야는 70년대 초 유럽에서 완전히 포기된 분야이다. 이중 온도 플라즈마는 높은 할 매개변수와 결합되어 빈번한 벨리코프 불안정성을 경험한다(이로 인해 많은 국가에서 민간 프로그램이 완전히 실패했으며 70년대 초에 중단되었다). 이 문제는 자기장 격리 효과로 플라즈마 안정화와 같은 원래의 해결책을 통해 해결해야 했으며, 이에 대한 설명은 이 논문의 범위를 벗어난다.
어쨌든 오로라는 네 개의 터보제트 엔진을 사용하여 이륙할 수 있다. 그 후, 초음속 비행 모드로 상승한다. 충분한 고도에 도달하면 MHD 시스템이 작동한다. 하부 공기 흡입구는 닫고 MHD 공기 흡입구를 열어준다. 양력은 기계 아래에 형성된 충격파에 의해 제공되므로 오로라는 6,000 노트의 "파도 타는 자"가 된다. 그러나 미국 전문가들이 설명한 바와 같이, 기계가 2,000,000피트에서 비행할 때, 기존의 로켓이 추가적인 추력을 제공하여 비행기는 저고도 궤도선(그 항속은... 무한대가 된다)이 된다. 이는 지표면의 매우 좋은 사진을 찍을 수 있는 완벽한 정찰기로 변한다. 필요하다면, "은색 서퍼"처럼 기계가 회전할 수 있다. 이는 조종 가능한 궤도선이다. 완전히 플라즈마로 둘러싸여 있어 완전히 비추적이다.
이 기계는 열 보호 장치가 없다. 대기권 재진입은 완전히 다른 방식으로 이루어진다. 오로라는 낮은 각도로 대기권에 진입하고, 단락된 벽 MHD 발전기 세트를 사용하여 운동 에너지를 분산시킨다. 따라서 에너지는 주로 복사 과정을 통해 분산된다. 이는 "MHD 글라이더"처럼 대기권에 진입한다.
현재 미국 군대는 이 비밀을 가능한 한 오래 숨기려고 한다. 공개된 프로젝트가 대중에게 보여진다. 미국은 "초음속 비행을 고려하고 있다"고 한다. 사실, 미국 엔지니어들은 이 기술을 12년 전부터 마스터하고 있다!
민간 응용.
현재 오로라는 궤도 정찰기이다. 미국의 기지에서 이륙하여 4시간 만에 지구를 한 바퀴 돈다. 임무 기간은 밤보다 짧아서 거의 관찰되지 않으며 사진 촬영도 거의 없다. 비추적성으로 인해 레이더로 탐지되지 않는다. 이 공간의 단독 비행으로, 이는 방향 에너지 시스템을 위한 "전투 기지"가 된다. 이는 위성과 지상 목표물을 동시에 공격할 수 있다.
다른 관점에서 보면, 오로라는 기존 로켓보다 더 나은 발사체이다. 만약 우주 모듈을 궤도에 투입하는 데 사용된다면 킬로그램당 비용이 훨씬 낮아질 것이다. 그러나 미국은 이 지능적인 기계를 군사적 목적에 할당하는 것을 선호한다.
비밀스러운 장거리 초음속 폭격기.
모든 사람이 B2 폭격기를 알고 있다. 22대는 미주리주 위트먼에 기지화되어 있다. 공식적으로 이 항공기의 단위 비용은 20억 달러가 될 것이라고 한다. 전문가가 이 기계를 자세히 살펴보면 왜 비용이 이토록 높은지 이해하지 못한다. 또한 이 폭격기는... 소음속으로 설계되었다고 추정된다. 미국 공군은 이 폭격기가 미국에서 매우 먼 거리에서 작전을 수행할 수 있다고 주장한다. 3만 마일을 비행하고 즉시 기지로 돌아올 수 있다. 물론 이는 여러 번의 연료 보급과 매우 긴 비행 시간을 의미한다. 전문가는 B2 폭격기는 2명의 조종사만 탑승할 수 있으며, B-52처럼 장거리 비행을 위한 휴식실이 없다는 것을 알아차릴 것이다. B-52의 승무원은 6명으로 구성되었으며, 장거리 비행 중에는 3명이 비행기를 조종하고, 나머지 3명은 휴식실에서 휴식을 취했다는 것을 기억해야 한다.
1997년 10월에 에드워즈 기지 근처에서 관찰된 B2. 이는 사진이 아니라 항공 전문 기자인 증인이 그린 그림이다.
전면 가장자리의 이 빛들은 물의 응결과는 일치하지 않는다. 모하베 사막은 매우 건조하기 때문이다. 세 개의 타원형 반점은 착륙장에 고정된 조명이다. 우리는 이 흰색 줄이 저고도에서 MHD로 제어된 공기 흡입구일 것이라고 생각한다. 이는 이후 에드워즈 기지의 전문가들에 의해 확인되었다.
우리가 볼 수 있는 바에 따르면, 유명한 B2는... 진짜가 아니다. 이 마지막 것은 유사한 설계(위 참조)를 가지고 있다. 날개의 독특한 형태는 착륙 시 더 나은 안정성을 제공하도록 설계되었다. 유체 역학 전문가는 왜 이렇게 설계되었는지 추측할 수 있다. 하지만 상부는 다르다. "진짜 B2"는 네 개의 엔진(일반적인)이 내부에 위치해 있기 때문에 두꺼운 날개를 가지고 있다. 엔진의 공기 흡입구 전에 벽 MHD 발전기를 찾을 수 있다. 이는 매우 희박한 공기와 고고도(200,000피트)에서... 일반적인 터보제트 엔진으로 초음속 비행을 가능하게 할 정도로 공기를 충분히 감속시킨다. 속도: 6,000 노트.
"진짜 B2"는 정찰기 오로라보다 훨씬 정교하다. 이 기계는 위성화되지 않도록 설계되었다. 장거리 임무를 수행할 수 있어야 하기 때문에 충격파를 완전히 제거하도록 설계되었다. 폭격기 표면은 완전히 MHD 벽 전환기로 덮여 있다. 일부 부품은 발전기로 작동하고, 다른 부품은 가속기로 작동한다. 전체적으로 흐름을 모든 지점에서 완전히 제어한다. 방전의 강도는 소리의 지역적 속도 값을 변경한다. 두 개의 고전압 방전, 정지점과 프로파일 끝에서의 형태는 흐름, 항력 및 날개의 상대적 너비를 변경한다. 캐노피는 더 이상 필요하지 않다. 그림에서 보는 바와 같이, 현대 미국의 초음속 폭격기는 매우 평평하고 매우 비추적이다.
이 기계는 미국의 공항에서 이륙하여 카불로 비행하고 하루 만에 돌아올 수 있다.
초음속 폭격기는 또한 민간 운송의 미래를 대표한다. 뉴욕에서 도쿄까지 2시간 만에 사람을 운반할 수 있다.
미국은 유사한 공기 흡입구를 가진 초음속 스텔스 드론을 보유하고 있다. 무지한 사람들은 여전히 이들이 소음속으로 설계되었다고 믿고 있다.
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초음속 비행의 비밀
비행기일수록 빠르게 비행할수록 더 높은 고도에서 비행해야 한다. 고압으로 인한 기계적 제약으로 인해 지면에서 고마하 수치로 비행하는 것은 불가능하다. 마하 3~3.5 이상에서는 터보제트 엔진(왼쪽 상단 그림)을 사용하여 비행이 가능하다. 마하 수가 더 높아지면 이러한 회전 기계는 더 이상 사용할 수 없다. 이 경우 스태토제트(오른쪽)로 전환할 수 있다. 마하 6.5 이하에서는 초음속 반응기(아래)를 사용할 수 있다. 전면 가장자리는 액체 수소와 산소의 순환으로 냉각된다. 혼합 연료는 초음속 속도로 연소하는 링형 연소실에서 연소한다.
마하 6.5 이상에서는 공기의 재압축으로 인한 매우 높은 온도로 인해 더 빠르게 비행하는 것이 어렵다. 몇 년 전 러시아는 매우 높은 마하 수를 위한 프로젝트인 "아제스(Ajax)"를 가지고 있다고 밝혔다. 이후 우리는 초음속 풍동에서 촬영한 아제스 시험을 보여주는 두 장의 사진을 찾을 수 있다. 일반적인 설계가 "오로라" 또는 "오로라 프로젝트"로 추정되는 그림과 유사하다는 것을 알 수 있다. 보는 바와 같이 이러한 모델의 상부는 평평하다.
스태토와 함께한 아제스
아제스의 설계자인 프라이드슈타트는 흥미롭고 놀라운 정보를 제공했다. 이 기계는... 일반적인 터보제트 엔진을 사용하여 초음속 속도로 비행할 수 있다고 했다. 또한 MHD 시스템을 작동시키면 비행이 가능했다. 아제스는 러시아의 자금 부족으로 완성되지 못했다. 오로라는 "미국의 아제스"로, 동일한 개념을 기반으로 했다. 이로부터 미국의 오로라 프로그램에 참여한 연구자들과의 교류를 통해 이 비행기의 비밀을 알아냈다. 독자는 다음 그림 시리즈를 통해 그 비밀을 알아볼 수 있다.
첫 번째 그림에서는 "벽 전환기"의 일반적인 설계가 나와 있다. 이는 60년대 말에 여러 곳에서 개발되었다. 나는 70년대에 연구소에서 벽 전환기를 직접 실험했다. 직선 전기 도체의 집합이 특이한 자기장 기하학을 생성한다. 이는 오른쪽에 보이는 "공간적으로 주기적인" 구조이다. 이 자기장은 직선 전극의 집합과 결합된다. 만약 이 벽 MHD 전환기를 벽 MHD 가속기로 사용하려면 전기 에너지를 주입해야 한다. 그러면 장치가 벽에 평행한 로렌츠 힘장을 생성하는 것이 쉽게 보인다(예: 경계층에서 작용).
또한 이 장치를 벽 MHD 발전기로 사용할 수도 있다. 그러면 속도 V와 자기장 B가 결합되어 유도된 전기장 E = V × B를 생성한다. 고고도에서는 공기 밀도가 상대적으로 낮고 전기 전도도가 지면보다 우수하다. 이 기계는 전기를 생산할 수 있다. 동시에 로렌츠 힘이 공기를 감속시킨다. 공기 밀도는 충분히 증가하여 일반적인 터보제트 엔진에서 공기-연료 혼합물의 연소가 가능해진다. 일반적인 공기 흡입구(2)는 닫혀 있다. 공기는 비행기 상부(4)에 위치한 새로운 공기 흡입구를 통해 공급된다. 우리는 마하선을 도식적으로 표시했다. 마하 수는 높은 값에서 연속적으로 소음속으로 감소한다. 가스의 운동 에너지가 부분적으로 전기로 변환되므로 온도는 충분히 낮게 유지된다. 전기 에너지는 벽 MHD 가속기를 사용하여 (5)에서 배기 속도를 증가시키는 데 사용된다. 이 모든 것은 현재 "MHD 비스포크"라고 불리는 것이다. 일반적인 터보제트 엔진은 "기계적 비스포크"를 포함한다. 연료의 연소로 생성된 에너지의 일부는 압축기의 전면부로 전달된다.
이것은 오로라의 단순한 개략적 설명이다. 200,000피트에서 비행할 때, 오로라의 MHD 발전기는 높은 할 매개변수 조건에서 작동하여, 횡방향 할 전기장이 높아서 기계의 전면 가장자리에서 광범위한 전기 방전을 생성할 수 있다. 이 플라즈마 쿠션이 날개를 충격파와 관련된 열 효과로부터 보호한다. 이 현상은 이제 알려져 있다. 이 모든 것은 이중 온도 플라즈마 물리학에 대한 큰 지식을 요구한다. 이 분야는 70년대 초 유럽에서 완전히 포기된 분야이다. 이중 온도 플라즈마는 높은 할 매개변수와 결합되어 빈번한 벨리코프 불안정성을 경험한다(이로 인해 많은 국가에서 민간 프로그램이 완전히 실패했으며 70년대 초에 중단되었다). 이 문제는 자기장 격리 효과로 플라즈마 안정화와 같은 원래의 해결책을 통해 해결해야 했으며, 이에 대한 설명은 이 논문의 범위를 벗어난다.
어쨌든 오로라는 네 개의 터보제트 엔진을 사용하여 이륙할 수 있다. 그 후, 초음속 비행 모드로 상승한다. 충분한 고도에 도달하면 MHD 시스템이 작동한다. 하부 공기 흡입구는 닫고 MHD 공기 흡입구를 열어준다. 양력은 기계 아래에 형성된 충격파에 의해 제공되므로 오로라는 6,000 노트의 "파도 타는 자"가 된다. 그러나 미국 전문가들이 설명한 바와 같이, 기계가 2,000,000피트에서 비행할 때, 기존의 로켓이 추가적인 추력을 제공하여 비행기는 저고도 궤도선(그 항속은... 무한대가 된다)이 된다. 이는 지표면의 매우 좋은 사진을 찍을 수 있는 완벽한 정찰기로 변한다. 필요하다면, "은색 서퍼"처럼 기계가 회전할 수 있다. 이는 조종 가능한 궤도선이다. 완전히 플라즈마로 둘러싸여 있어 완전히 비추적이다.
이 기계는 열 보호 장치가 없다. 대기권 재진입은 완전히 다른 방식으로 이루어진다. 오로라는 낮은 각도로 대기권에 진입하고, 단락된 벽 MHD 발전기 세트를 사용하여 운동 에너지를 분산시킨다. 따라서 에너지는 주로 복사 과정을 통해 분산된다. 이는 "MHD 글라이더"처럼 대기권에 진입한다.
현재 미국 군대는 이 비밀을 가능한 한 오래 숨기려고 한다. 공개된 프로젝트가 대중에게 보여진다. 미국은 "초음속 비행을 고려하고 있다"고 한다. 사실, 미국 엔지니어들은 이 기술을 12년 전부터 마스터하고 있다!
민간 응용.
현재 오로라는 궤도 정찰기이다. 미국의 기지에서 이륙하여 4시간 만에 지구를 한 바퀴 돈다. 임무 기간은 밤보다 짧아서 거의 관찰되지 않으며 사진 촬영도 거의 없다. 비추적성으로 인해 레이더로 탐지되지 않는다. 이 공간의 단독 비행으로, 이는 방향 에너지 시스템을 위한 "전투 기지"가 된다. 이는 위성과 지상 목표물을 동시에 공격할 수 있다.
다른 관점에서 보면, 오로라는 기존 로켓보다 더 나은 발사체이다. 만약 우주 모듈을 궤도에 투입하는 데 사용된다면 킬로그램당 비용이 훨씬 낮아질 것이다. 그러나 미국은 이 지능적인 기계를 군사적 목적에 할당하는 것을 선호한다.
비밀스러운 장거리 초음속 폭격기.
모든 사람이 B2 폭격기를 알고 있다. 22대는 미주리주 위트먼에 기지화되어 있다. 공식적으로 이 항공기의 단위 비용은 20억 달러가 될 것이라고 한다. 전문가가 이 기계를 자세히 살펴보면 왜 비용이 이토록 높은지 이해하지 못한다. 또한 이 폭격기는... 소음속으로 설계되었다고 추정된다. 미국 공군은 이 폭격기가 미국에서 매우 먼 거리에서 작전을 수행할 수 있다고 주장한다. 3만 마일을 비행하고 즉시 기지로 돌아올 수 있다. 물론 이는 여러 번의 연료 보급과 매우 긴 비행 시간을 의미한다. 전문가는 B2 폭격기는 2명의 조종사만 탑승할 수 있으며, B-52처럼 장거리 비행을 위한 휴식실이 없다는 것을 알아차릴 것이다. B-52의 승무원은 6명으로 구성되었으며, 장거리 비행 중에는 3명이 비행기를 조종하고, 나머지 3명은 휴식실에서 휴식을 취했다는 것을 기억해야 한다.
1997년 10월에 에드워즈 기지 근처에서 관찰된 B2. 이는 사진이 아니라 항공 전문 기자인 증인이 그린 그림이다.
전면 가장자리의 이 빛들은 물의 응결과는 일치하지 않는다. 모하베 사막은 매우 건조하기 때문이다. 세 개의 타원형 반점은 착륙장에 고정된 조명이다. 우리는 이 흰색 줄이 저고도에서 MHD로 제어된 공기 흡입구일 것이라고 생각한다. 이는 이후 에드워즈 기지의 전문가들에 의해 확인되었다.
우리가 볼 수 있는 바에 따르면, 유명한 B2는... 진짜가 아니다. 이 마지막 것은 유사한 설계(위 참조)를 가지고 있다. 날개의 독특한 형태는 착륙 시 더 나은 안정성을 제공하도록 설계되었다. 유체 역학 전문가는 왜 이렇게 설계되었는지 추측할 수 있다. 하지만 상부는 다르다. "진짜 B2"는 네 개의 엔진(일반적인)이 내부에 위치해 있기 때문에 두꺼운 날개를 가지고 있다. 엔진의 공기 흡입구 전에 벽 MHD 발전기를 찾을 수 있다. 이는 매우 희박한 공기와 고고도(200,000피트)에서... 일반적인 터보제트 엔진으로 초음속 비행을 가능하게 할 정도로 공기를 충분히 감속시킨다. 속도: 6,000 노트.
"진짜 B2"는 정찰기 오로라보다 훨씬 정교하다. 이 기계는 위성화되지 않도록 설계되었다. 장거리 임무를 수행할 수 있어야 하기 때문에 충격파를 완전히 제거하도록 설계되었다. 폭격기 표면은 완전히 MHD 벽 전환기로 덮여 있다. 일부 부품은 발전기로 작동하고, 다른 부품은 가속기로 작동한다. 전체적으로 흐름을 모든 지점에서 완전히 제어한다. 방전의 강도는 소리의 지역적 속도 값을 변경한다. 두 개의 고전압 방전, 정지점과 프로파일 끝에서의 형태는 흐름, 항력 및 날개의 상대적 너비를 변경한다. 캐노피는 더 이상 필요하지 않다. 그림에서 보는 바와 같이, 현대 미국의 초음속 폭격기는 매우 평평하고 매우 비추적이다.
이 기계는 미국의 공항에서 이륙하여 카불로 비행하고 하루 만에 돌아올 수 있다.
초음속 폭격기는 또한 민간 운송의 미래를 대표한다. 뉴욕에서 도쿄까지 2시간 만에 사람을 운반할 수 있다.
미국은 유사한 공기 흡입구를 가진 초음속 스텔스 드론을 보유하고 있다. 무지한 사람들은 여전히 이들이 소음속으로 설계되었다고 믿고 있다.