라이트크래프트

Lightcraft
레이저에 의해 추진되는 경비행기

Lightcraft는 빔으로 구동되는 추진력으로 구동되는 우주 또는 공중 차량으로, 우주선 외부에 동력을 공급합니다.그것은 항공 우주 공학 교수 Leik Myrabo에 의해 렌셀러 폴리 테크닉 대학교 1976,[1]에 더 나아 가서 일하는 prototypes,[2]은 1980년대에 전략 방위 구상 조직에서 지원을 받는 개념을 개발했다, conceptualized 10년이었다에 의해서 고급 개념과 미국 공군 AFRL, NASA의 MFSC과 L.awrence 리버모어 국립 [3][4][5]연구소

Lightcraft가 대기 중에 있을 때는 공기를 추진제 물질(반응 질량)로 사용한다.우주에서는 탑재 탱크 또는 연소성 고체로부터 추진제 재료를 공급해야 한다.Lightcraft는 차량의 전원을 지상에 남겨두고 상승의 대부분을 반응 질량으로 사용함으로써 화학 로켓의 불가능한 작업인 SSTO로서 발사 질량의 매우 많은 부분을 궤도에 전달할 수 있을 것이다.이처럼, 라이트크래프트는 태양 돛과 구별되는데, 이는 광압만으로 가속되는 것이 아니라 가속하기 위한 반응 질량의 확장에 의존하기 때문이다.대기권 내에서 Lightcraft 추진력은 외부 레이저 전력에만 의존하므로 추진력은 일반적인 선내 기계(로켓)[6]에서 발생하는 추진력에 제한되지 않습니다.

종류들

레이저 추진

레이저 라이트크래프트 타입 200의 프로파일뷰

첫 번째 소형 모델은 아직 개발 초기 단계인 레이저 추진 방식을 사용했다.라이트크래프트 프로토타입은 솔리드 알루미늄 가공된 축으로 대칭적으로 제작됩니다.코는 공기역학적 목적을 위해 뭉툭한 원뿔 모양으로 되어 있다.림에는 고리 모양의 공기 흡입구가 있다.뒷면은 오목 거울로 연마된 깔때기로 가운데 끝이 뾰족한 꼬리가 몸 밖으로 뻗어 포물선 반사경 역할을 한다.

지상 레이저가 미러 선미에 고출력 펄스를 지향한다.빔은 반사되어 최대 3만 도까지의 초고온에서 공기를 가열하는 데 초점을 맞추고, 격렬하게 팽창하는 플라즈마로 변환하여 기체를 앞으로 밀어냅니다.흡기구를 통해 공기가 교체되고 사이클이 고주파에서 반복되어 외부 펄스 폭발 엔진으로 작용하여 [7]추력을 생성합니다.

1997년 4월 화이트 샌즈 미사일 사거리에서 미군과 협력하여 Leik Myrabo가 수행한 테스트는 10kW 지상 이산화탄소 펄스 레이저(펄스당 1kJ, 주파수 10Hz에서 30µs 펄스)를 사용하여 물체를 이러한 방식으로 추진하기 위한 기본적인 타당성을 입증했다.이 실험은 로버트 고다드의 로켓 설계 [2]첫 시험 비행과 비교되는 100피트 이상의 도달에 성공했다.

2000년 10월에는 같은 레이저를 이용해 10.5초 동안 71m(233피트)까지 비행하는 신기록을 세웠지만 이번에는 플라스틱 재질 추진제를 탑재해 고속(1만 rpm 이상)으로 차체를 축을 중심으로 회전시켜 자이로스코프 [8][9][6]효과로 기체를 안정시켰다.

마이크로파 및 MHD 추진

Lightcraft의 보다 진보된 개념은 레이저 펄스를 여전히 지상 기반 또는 궤도에 올릴 수 있는 마이크로파 빔 또는 메자로 대체하며, 일련의 우주 기반 태양광 발전 위성이 Lightcraft의 곡면 탄도 트래섹을 따라 더 쉽게 추적할 수 있는 상승기 위에서 방출하는 빔입니다.토리

마이크로파 빔은 레이저 버전처럼 기체 아래의 공기를 폭발시키지만 빔의 일부 에너지 또한 MHD 슬립스트림 [10][11][12][13]가속기인 Myrabo에 의해 불리는 외부 흐름의 공기 호흡 MHD 드라이브에 전력을 공급하기 위해 선상에서 전환됩니다.

MHD 가속기는 전기 전도성 매체와만 작동하기 때문에 들어오는 일부 마이크로파는 일련의 투명한 윈도우 및 미러 섹션을 통해 Lightcraft 내에서 전환된 다음 림 주위에 있는 MHD 가속기의 전극 근처 공기 중에 다시 방출됩니다.이러한 장소에서 공기는 이온화되므로 로렌츠 힘의 MHD 상호작용이 가장 큰 표면인 평평한 판이 [14]흐름에 수직이기 때문에 매우 나쁜 공기역학적 특성을 갖는 디스크 모양 주위의 공기 흐름을 능동적으로 제어할 수 있습니다.

마지막으로 레이저 또는 전자파의 일부는 Lightcraft 위에서 어느 정도 떨어진 곳에 플라즈마 횃불로 초점이 맞춰져 초음속으로 진화할 때 활 충격파를 앞쪽으로 분리 및 완화시켜 벽에 전달되는 열 전달을 낮추는 에어로스파이크를 만든다.에어로스파이크의 거리와 강도는 기류의 기압, 온도 구배 및 속도에 따라 조정되어 경계가 레이디얼 MHD 슬립스트림 [15][16][17]가속기에 의해 최적으로 제어될 수 있도록 충격파를 능동적으로 형성한다.

따라서 Lightcraft의 개념은 극초음속 비행을 가능하게 하는 자기유체역학 액티브 플로우 제어와 빔으로 구동되는 추진 메커니즘을 결합하여 전력원을 아웃소싱함으로써 공중 MHD 추진의 고전적인 문제(즉, 그러한 시스템에 충분한 에너지를 공급하는 광원 부족)를 해결한다.레이저 대신 마이크로파를 사용하면 추진 폭발, 충격파 완화, 이온화 제어 및 MHD [18]드라이브의 전기 공급 등 4가지 작업을 수행할 수 있습니다.

상황

2008년 미국 에너지부 과학기술정보국은 공식 웹사이트에 저자인 윌리엄 라슨이[19] 이 [20]분야에서 성공적으로 완료된 연구에 대해 언급하는 기사를 게재했다.

2011년 Leik Myrabo가 Rensselaer Polytechnology Institute에서 은퇴한 후, 그의 개인 회사 Lightcraft Technologies, Inc.(LTI)의 홈페이지는 "사이트 리노베이션"이 진행 중임을 설명하는 임시 알림과 함께 사라졌다.옛 LTI 로고와 1990년대 레이저 라이트크래프트 프로토타입의 소규모 모델은 지구 [21]상공의 궤도에 능동형 주변 MHD 슬립스트림 가속기가 있는 전면 렌티큘러 마이크로파 구동 라이트크래프트를 보여주는 새로운 로고와 아티스트 이미지로 바뀌었습니다.이 플라즈마 스러스터 이미지는 라이트크래프트에 [18]관한 미라보의 책 표지에 나와 있습니다.

그것은 새로운 개발을 예고했지만, 그 사이트는 결국 완전히 오프라인 상태가 되어 그 이후로 재등장하지 않았다.그러나 당시 브라질 상조세 도스 캄포스에 [22]있는 브라질 공군 항공우주과학기술부의 극초음속 풍동실험실에서는 레이저 에어로스파이크와 PDE 테스트가 계속됐다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Myrabo, L.N. (1976). "MHD propulsion by absorption of laser radiation" (PDF). Journal of Spacecraft and Rockets. 13 (8): 466–472. Bibcode:1976JSpRo..13..466M. doi:10.2514/3.27919.
  2. ^ a b Myrabo, Leik N.; Messitt, Donald G.; Mead Jr., Franklin B. (January 1998). "36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit". AIAA-98-1001. 36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, NV. doi:10.2514/6.1998-1001.
  3. ^ Demerjian, Ave (20 February 2009). "Laser-powered aircraft are the future of flight. Maybe". Wired. Retrieved 2018-04-05.
  4. ^ Hsu, Jeremy (29 July 2009). "Laser-Powered Lightcraft 'At the Cusp of Commercial Reality'". Popular Science. Retrieved 2018-04-05.
  5. ^ a b NewSpace 2010 – Warp Speed 접근: YouTube에서의 어드밴스드 스페이스 추진 (10:00 ~32:00의 라이트크래프트 프레젠테이션).
  6. ^ Gilster, Paul (14 September 2009). "Lightcraft: A Laser Push to Orbit". Centauri Dreams. Retrieved 2018-04-05.
  7. ^ Myrabo, Leik N. (July 2001). "World record flights of beam-riding rocket lightcraft - Demonstration of 'disruptive' propulsion technology" (PDF). AIAA 2001-3798. 37th Joint Propulsion Conference and Exhibit. Salt Lake City, UT. doi:10.2514/6.2001-3798.
  8. ^ Leonard David (2 November 2000). "Laser-Boosted Rocket Sets Altitude Record". space.com. Archived from the original on 13 April 2001. Retrieved 5 April 2018.
  9. ^ Myrabo, L. N.; Kerl, J.M.; et al. (June 1999). "35th Joint Propulsion Conference and Exhibit". AIAA-1999-2842. 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit. Los Angeles, CA. doi:10.2514/6.1999-2842.
  10. ^ Myrabo, L. N.; et al. (January 2000). "38th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit". AIAA-00-0446. 38th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, NV. doi:10.2514/6.2000-446.
  11. ^ Myrabo, L. N.; et al. (July 2000). "36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit". AIAA-00-3486. 36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit. Huntsville, AL. doi:10.2514/6.2000-3486.
  12. ^ Myrabo, L.N.; et al. (July 2001). "Experimental Investigation of a 2-D MHD Slipstream Accelerator: Progress Report" (PDF). AIAA-01-3799. 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit. Salt Lake City, UT. doi:10.2514/6.2001-3799.
  13. ^ Toro, P.G.P.; Rusak, Z.; Nagamatsu, H.T.; Myrabo, L.N. (January 1998). "36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit". AIAA-98-0683. 36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, NV. doi:10.2514/6.1998-683.
  14. ^ Toro, P.; Myrabo, L.; Nagamatsu, H. (January 1998). "Pressure investigation of the hypersonic 'Directed-Energy Air Spike' inlet at Mach number 10 with arc power up to 70 kW" (PDF). 36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. 36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, NV. doi:10.2514/6.1998-991.
  15. ^ Bracken, R.M.; Myrabo, L.N.; Nagamatsu, H.T.; Meloney, E.D.; Schneider, M.N. (July 2001). "37th Joint Propulsion Conference and Exhibit". AIAA 01-3797. 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit. Salt Lake City, UT. doi:10.2514/6.2001-3797.
  16. ^ Minucci, M.A.S.; Toro, P.G.P.; Oliveira, A.C.; Ramos, A.G.; Chanes, J.B.; Pereira, A.L.; Nagamatsu, H.M.T.; Myrabo, L.N. (January 2005). "Laser-Supported Directed-Energy 'Air Spike' in Hypersonic Flow" (PDF). Journal of Spacecraft and Rockets. 42 (1): 51–57. Bibcode:2005JSpRo..42...51M. doi:10.2514/1.2676.
  17. ^ a b Myrabo, Leik N.; Lewis, John S. (May 2009). Lightcraft Flight Handbook LTI-20: Hypersonic Flight Transport for an Era Beyond Oil. Collector's Guide Publishing. ISBN 978-1926592039.
  18. ^ Larson, C. William (2008-04-28). "Perspective on One Decade of Laser Propulsion Research at Air Force Research Laboratory". AIP Conference Proceedings. 997 (1): 84–96. Bibcode:2008AIPC..997...84L. doi:10.1063/1.2931934. ISSN 0094-243X. OSTI 21137140.
  19. ^ Kucina, Marina (2021-08-10). "Who will lead the neuro revolution? Denis Banchenko on space and psychokinetic". samara.aif.ru (in Russian). Retrieved 2021-10-16.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)
  20. ^ "LTI website". Lightcraft Technologies, Inc. Archived from the original on 2012-03-09. Retrieved 2020-02-27.
  21. ^ Gilster, Paul (15 September 2009). "Lightcraft Experiments Continue". Centauri Dreams.

외부 링크