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Hellblow.
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Bello il Fusor, continuiamo con le applicazioni.
Propulsione Spaziale
La propulsione spaziale è uno dei settori dove il plasma puo' in effetti dare un contributo sostanziale. I primi propulsori erano di tipo chimico, costruiti per dare spinte enormi ma per brevi lassi di tempo. Nelli Shuttle ad esempio è facile notare come l'apparato formato dai vari razzi che servono portare in orbita la navicella risultino essere molto piu' voluminosi dello Shuttle stesso. Si parla per questi propulsori di principio gasdinamica, in quanto si sfrutta un gas ad alta pressione che viene espulso.
Ma, una volta nello spazio, le navicelle non necessitano piu' di propulsori cosi' 'drastici'. Infatti l'assenza di attriti nello spazio fa si che un corpo, se accelerato, mantiene il suo moto in maniera costante. Quindi piccole spinte possono facilmente portare a grandi velocità oggetti che sulla terra non potrebbero neanche esser mossi.
Un propulsore ionico sfrutta appunto il plasma, ed in particolare i singoli ioni. Viene usata anche con questo tipo di propulsori la legge di azione-reazione, con velocità di scarico di circa 10^4 m/s che consentono accelerazioni (impulsive o continue) costanti nel tempo.
Si tratta inoltre di endoreattori in quanto sia il propulsore che il fluido usato per generare la spinta sono inclusi nello stesso apparato.
Faccio una breve premessa, al fine di poter misurare e la spinta e renderla confrontabile con altri propulsori, esiste una formula che permette di calcolare la Is, che sarebbe l’impulso specifico.. Mi riferirò sempre a questa nel portar paragoni.
Bene, abbiamo diversi tipi di propulsori ionici, che possiamo dividere in:
Elettrostatico: Ove un fluido che è carico elettricamente viene accelerato (ioni di Xenon di solito).
Elettrodinamico: Ove si sfrutta un plasma (fluido caricato elettricamente ma complessivamente con carica neutra) che interagisce con un campo magnetico ed una corrente.
Elettrotermico: In cui un gas viene scaldato e poi lasciato espandere scaricandolo in modo da ottenere la spinta.
Il metodo elettrotermico è semplice da realizzare, ma ha il difetto di richiedere cospicue quantità di gas da far espandere. Il gas viene fatto scaldare o tramite una resistenza (Is= 200-400) o con un arco elettrico (Is=200-1000).
Piu’ complessi sono i propulsori dove viene sfruttato il metodo Elettrostatico. In questi propulsori piccole quantità di propellente vengono ionizzate ed accelerate fino a raggiungere velocità notevoli. Fra le tipologie abbiamo i propulsori ad effetto di campo (Is=4000-6000) ed i propulsori a bombardamento elettronico (Is=3500-5000). Ancora sono in fase di studio propulsori che sfruttano metalli portati a temperatura di fusione come propellente.
I propulsori che usano il metodo Elettrodinamico sfruttano una forza chiamata forza di Lorentz, legata al moto delle particelle. Si dividono in propulsori a plasma stazionario (SPT) e propulsori Magneto plasma dinamici (MPD). Nei primi il propellente viene ionizzato da un campo elettrico ed uno magnetico che interagiscono fra loro. Inoltre questi campi accelerano il plasma fornendo la spinta necessaria (Is=2000-3500). I secondi invece sfruttano una scarica elettrica fra anodo e catodo che genera fra l’altro anche un campo magnetico. La combinazione di questi due fattori accelera il propellente(Is=2000-3500).
Vi allego qualche schemino...scusate son fatti di fretta
1- Elettroresistivo
2- Elettrotermico ad arco
3- Effetto campo
4- Magnetoplasma
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Applicazioni industriali e/o militari dei plasmiMotori ionici, schermi ionici etc. |