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通常使用惰性气体(如氙气)的等离子体发动机在地球大气中并不实用,因为生成的离子由于与空气的摩擦往往会失去推力。另一个复杂的问题是,现有的等离子发动机产生的推力相当低,这在太空中没问题,但在地球上就显得小得可怜。
这种新型等离子体发动机的工作原理与内燃机有点类似,等离子体是由源气体产生的,然后源气体被迅速加热,并允许其膨胀产生推力。在新发动机中,电离空气被用来产生低温等离子体,然后通过空气压缩机送入管子。当空气沿管道向上传播时,它会受到微波的轰击,微波会猛烈地震动离子,导致它们撞击其他非电离原子。这一过程大大提高了等离子体的温度和压力,从而产生了大量的推力。
石英管也被放置在波导的最窄点的一个孔中。空气被强迫通过这个石英管,然后通过一小段波导,最后离开石英管的另一端。当空气进入管子时,它会通过一个受非常高电场支配的电极。这种处理会使一些气体原子的电子脱落,从而产生低温低压等离子体。
更重要的是,这项技术似乎也相当高效。它能在400W的电力输入和每小时1.45立方米的空气的情况下产生推进力,推力为11牛,功率转换为推力的速率为28牛/千瓦。