来加热纯氢气,这在美国已经列为著名的罗弗rdquo;项目。人们迄今为止一直使用在高压力状态下在燃烧室里相互反应的燃料联合体。这样一来,燃烧室里的温度和流动速度由燃料联合体的反应热量来决定。
这样获得的最大流动速度在每秒20公里,并且通过氢气和氟的联合来产生。但是,这并不够使一级火箭从地面升入环形轨道。所以今天人们还使用二级和三级火箭。对于载人的星际太空飞行来说人们需要流动速度在每秒10公里到100公里之间。其问题并不在于提高燃烧室内的温度,而在于降低燃气的分子重量。像氦和氢气这样的轻气体在同样的温度情况下每个质量单位比通过化学燃烧已经产生的燃烧气体需要一个更高的热量。在处于试验阶段的等离子区驱动装置方面,问题在于既提高温度又降低分子的重量。如果能成功地把实际太空飞行中的氢气加热到摄氏10000度,那么就可以达到每秒30公里的飞行速度。氢气在通常情况下由两个原子组成。在加热到几千度时分子之间彼此剧烈碰撞,以至于它们被毁坏了mdash;mdash;而在摄氏5000度的时候一种氢气就只由原子组成。在继续提高温度的情况下原子同样互相剧烈碰撞,并且彼此伤害rdquo;。从每一个原子中会裂出一个电子,这一电子被电离。这样一来气体就得到了全新的特点,它在电方面有导电能力,并且发射出大量的光线。人们把这一状态称为等离子。在弧光灯和焊光弧中人们早已经在利用这些特性了。这时候在电子之间大约100瓦特的电压下会有20千瓦被转化成热量,这种热量把明亮的弧光柱里的空气加热到11000度。从原理上讲,并不能通过加热一种气体产生温度的上升,所以人们迄今为止得到了摄氏50000度的弧光温度。在使用太空飞行等离子区驱动装置时,最困难的是已经产生的高温,它使燃烧室墙壁温度的专门冷却成为必要。1963年DVL等离子动力研究所在斯图加特第三届欧洲太空飞行会议上使一个驱动装置的模型达到20千瓦的功率。该驱动装置位于一个真空箱的盖子里面,这一真空箱子可以抽空到一托(等于一毫米高的汞柱产生的压强,一般的空气压强为760托)。当然,在太空飞行器中无法把水冷却。一个太空飞行器必须放射不受欢迎的热量。因此,等离子区驱动装置也必须由射线冷却。在实际使用时还有一个困难是,迄今为止进行的试验模型只达到了30千瓦的功率,而且,尽管流动速度很高,推力只有几百克力(力的单位,在纬度45度海平面上1克质量
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