Повышение эффективности многофункциональных электрических ракетных двигателей

В настоящее время является актуальным создание многофункциональных электрических ракетных двигателей (ЭРД), работающих на нескольких режимах, обеспечивающих требуемую удельную тягу, удельный импульс и энергетическую эффективность. Обеспечить указанные параметры можно при работе в импульсно-детонационном, импульсно-пульсирующем или в электрореактивном режиме. Важным при таком подходе является электроэнергетический процесс. Снижение затрат электроэнергии на ионизацию электрическим разрядом продуктов сгорания топлива, образование и ускорение плазмы на различных режимах ЭРД требует разработки новых эффективных технических решений. Одним из таких решений является повышение энергоэффективности в известном способе создания электрореактивной тяги, заключающемся в формировании потока продуктов сгорания углеводородного, химического или ядерного топлива, движущегося с заданной скоростью в магнитном поле, вектор индукции которого ортогонален вектору скорости продуктов сгорания, путем разделения потока продуктов сгорания на пучки катионов и пучок электронов. Энергию пучка электронов преобразовывают в дополнительную электрическую мощность, направляемую на ускорение, изменение скорости пучка катионов, который создает реактивную силу, пропорциональную кинетической энергии ускоренного пучка. Воздействуя на пучок катионов импульсным электромагнитным полем с требуемой рабочей частотой, можно создавать периодически импульсные детонационные волны и работу ЭРД в импульсно-детонационном или импульсно-пульсирующем режимах. Пучки катионов за срезом сопла можно нейтрализовать путем рекуперации их энергии в электростатическое электричество и электрическую мощность. Предложенный способ и модель могут повысить КПД системы электропитания, экономят топливо и другие расходные материалы, увеличивают коэффициент полезной нагрузки, радиус действия и срок жизни летательного аппарата.