磁流体动力学。——新型磁流体动力学转换器:感应装置。让-皮埃尔·珀蒂与莫里斯·维东的札记(*),由安德烈·利希内罗维奇先生提交。CRAS 1976。
……提出了一种新型的圆盘形磁流体动力学加速器,采用感应和电离控制。配备自主发电机后,该装置可能催生一种磁流体动力学飞行器。文中提及了一种将等离子体约束在壁面附近的方案。
……提出了一种新型感应式磁流体动力学加速器,呈圆盘形,具有受控电离。与轻便而强大的发电机相结合,它可能成为一种磁流体动力学飞行器。文中指出了将等离子体约束在壁面的方案。
引言。 在前一篇札记(1)中,曾描述过一些几何形状相当特殊的磁流体动力学转换器,利用了强霍尔效应。其中某些装置目前正在进行实验。

……在本札记中,这次涉及的是交变磁场磁流体动力学加速器。考虑一个由绝缘材料制成的圆盘,其周边装有通以交流电的螺线管(图1)。磁场的变化趋向于在圆盘附近的流体中产生圆形感应电流。假设霍尔效应可忽略。这些感应电流与磁场B的瞬时值共同作用,产生径向力,交替为离心力和向心力。由于系统对称,这些力仅具有径向搅动效应,在一个周期内动量积分为零。感应电流的强度取决于磁场B的峰值及其周期T。在比值B/T低于某一阈值时,这些感应电流保持微弱。
电离控制加速器。——如果在圆盘壁面上装有某种能够产生电离的系统(图2),情况就不再相同。借助该装置,现在可以控制加速器壁面附近任意点的感应电流强度。现在按照图3对电离器的供电进行调制。所选取的条件是电离弛豫时间远小于磁场B的周期T。

……容易看出,当径向拉普拉斯力出现时,在圆盘上部附近为离心力,在下部附近为向心力。电离空气将受到脉冲式作用,并按照图4的方案产生流体驱动。
磁流体动力学飞行器。——如果该加速器拥有自主电能来源,便可获得一种感应式电离控制磁流体动力学飞行器。在前一篇札记(1)中曾提及一种磁流体动力学发动机。这是一种二冲程发动机,在磁流体动力学压缩阶段结束时,气体混合物内部发生聚变反应。等离子体随即膨胀,该装置在第二阶段表现为霍尔型发电机。
顺便提及拉尔夫·莫尔最近的一篇文章(2)。他也提出了一种不同方案的交变磁流体动力学发动机,且显然更为简单。其核心元件是一个环形室,实际上就是一个托卡马克。莫尔认为,在磁流体动力学压缩中可以达成劳森条件,对于这类装置而言属于θ箍缩型。聚变等离子体的膨胀随即压缩磁力线,并通过感应直接产生电流。这种双重方案——飞行器和感应运行发动机——的意义在于摆脱了强电流通过电极的环节。
等离子体壁面约束。——圆盘形加速器的感应螺线管提供在壁面处最大的磁场。因此磁压将趋向于使放电远离壁面迁移。若要控制磁流体动力学相互作用的位置,就必须采用一种使磁场最大值不在壁面、而在壁面附近的几何结构。这可以通过如图5所示的多螺线管几何结构来实现。计算表明,此时磁场强度在近似锥面上达到最大。宜选择与磁力线正交的轨迹作为飞行器壁面,以使拉普拉斯力与其相切。磁流体动力学飞行器的构想来自让-皮埃尔·珀蒂,多螺线管约束几何的构想来自莫里斯·维东。
(*)1976年12月8日会议
(1)J.P.珀蒂,Comptes rendus,281,B辑,1975年,第157页
(2)R.莫尔,聚变能量的直接转换,美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔实验室报告UCRL 76096。