Лазерный двигатель

Лазерный реактивный двигатель — ракетный двигатель, в котором рабочее тело получается путём испарения твёрдого материала или разогрева газа лазерным лучом.

Используемый для разгона лазер чаще всего располагается вне самого летательного аппарата. При расположении лазера в начальной точке движения основной проблемой при перемещении на большие расстояния становится торможение аппарата в конечной точке маршрута.

Данный тип двигателя эффективнее использовать в вакууме, где отсутствует рассеяние лазерного луча атмосферой.

Американские разработчики в начале 90-х считали, что лазерный двигатель должен снизить себестоимость вывода грузов на орбиту за счёт того, что лазер, как основной источник энергии, используется многократно в отличие от ракет-носителей. Российскими исследователями отмечается в качестве преимущества возможность отказа от использования окислителя.

Лазерные двигатели, использующие другие движители, также, как правило, используют внешний по отношению к объекту лазер для передачи энергии.

В частности, под "лазерным" двигателем может пониматься комбинация внешнего разгонного лазера с расположенным на аппарате "парусом" из специального материала.

В 2007-м году группа японских учёных во главе с Хидэки Окамурой разработала модель маломощного двигателя, в котором движение придается металлическому диску путём его нагрева лазерным лучом.[1] Лазер зелёного цвета с длиной волны 532 нм нагревает металл, что приводит к его расширению и возникновению на поверхности быстро перемещающихся эластичных волн, которые двигаются вокруг центра кольца. При соприкосновении с осью, на которой находится диск, он начинает вращаться.

История

[править | править код]

В 1972 году в издании "Astronautics and Aeronautics" была опубликована работа Артура Кантровица[англ.](Arthur Robert Kantrowitz) "Propulsion to Orbit by Ground Based Lasers", в которой предлагалось изменить сам подход к запуску космических аппаратов. Вместо постройки больших и менее эффективных ракет было предложено использовать мощные лазеры для запуска небольших спутников.

С 1986 года ряд работ по проблемам, связанным с лазерными двигателями, опубликовал американский физик Джордин Кэр работавший по гранту NASA.

Проекты

[править | править код]

Lightcraft — совместный проект ВВС США и NASA, проводившийся в 90-х годах по концепции предложенной Лейком Мирабо[англ.] из Политехнического института Ренсселера. В качестве рабочего тела в экспериментальных моделях использовался нагретый лазерным лучом атмосферный воздух. Луч передавался на летательный аппарат с лазера, расположенного на поверхности Земли. Эксперименты проводились на полигоне Уайт-Сэндз авиабазы Райт-Паттерсон[англ.].[2] В 2000-м году экспериментальная модель размером около 12 сантиметров достигла высоты в 71 метр. Позднее профессором Мирабо была основана компания Lightcraft Technologies[3], продолжающая разработку лазерных реактивных двигателей.[4] В 2008 году в Управлении научно-технической информации Министерства энергетики США на официальном сайте опубликовали статью, в которой её автор Вильям Ларсон [5] рассказывает об успешно завершенных исследованиях в этой области [6].

АКЛРД (Аэрокосмический лазерный реактивный двигатель) - проект, созданный и в 2005-м году запатентованный[7] группой ученых из Научно-Исследовательского Института Оптико-Электронного Приборостроения (НИИ ОЭП) во главе с Ю. Резунковым.[8] Был создан макет двигателя и проведены эксперименты по демонстрационному полету оснащенного им аппарата общей массой в 150 грамм.[9] По данным Конструкторского Бюро Химавтоматики (КБХА)[10] разработка ЛРД (Лазерного ракетного двигателя) ведется КБХА с 2002 года совместно с НИИ ОЭП и Исследовательским Центром им. М. В. Келдыша.

DEEP-IN - проект, разрабатываемый группой ученых (UCSB Experimental Cosmology Group)[11] Калифорнийского Университета в Санта-Барбаре по программе NASA[12]. Предполагается использование системы микролазеров для разгона плоского летательного аппарата, способного совершать межзвездные перелеты на скоростях приближающихся к световым. По расчетам авторов проекта такой аппарат в состоянии преодолеть расстояние до Альфы Центавра за 20 лет.[13]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Создан мотор, работающий с помощью лазера - Компьюлента. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано из оригинала 30 июня 2015 года.
  2. ↑ НАСА испытывает модель "лазерного двигателя" - газета Коммерсант. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 30 июня 2015 года.
  3. ↑ Lightcraft Project - Lightcraft Technologies. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 года.
  4. ↑ How Light Propulsion Will Work. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 30 июня 2015 года.
  5. ↑ C. William Larson. Perspective on One Decade of Laser Propulsion Research at Air Force Research Laboratory (англ.) // AIP Conference Proceedings. — 2008-04-28. — Т. 997, вып. 1. — ISSN 0094-243X. — doi:10.1063/1.2931934. Архивировано 16 октября 2021 года.
  6. ↑ Марина Куцина. Кто возглавит нейрореволюцию? Денис Банченко о космосе и психокинетике. samara.aif.ru (10 августа 2021). Дата обращения: 15 октября 2021. Архивировано 16 октября 2021 года.
  7. ↑ аэрокосмический лазерный реактивный двигатель(РФ № 2266420). Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 1 июля 2015 года.
  8. ↑ Российские инженеры предложили концепцию лазерного ракетного двигателя - Вести.Ru. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 29 июня 2015 года.
  9. ↑ Аэрокосмический лазерный реактивный двигатель - НИИ ОЭП. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 30 июня 2015 года.
  10. ↑ Лазерный ракетный двигатель (ЛРД) - КБХА. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 30 июня 2015 года.
  11. ↑ Direct Energy Interstellar Precursors - UCSB Experimental Cosmology Group Архивировано 12 апреля 2016 года.
  12. ↑ Roadmap to stars. Дата обращения: 13 августа 2015. Архивировано 5 сентября 2015 года.
  13. ↑ Физики: "лазерный" двигатель позволит достичь Альфы Центавра за 20 лет - РИА Новости. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 27 июня 2015 года.

Ссылки

[править | править код]