Propulsões revolucionárias: discos de Coanda e a Magnetohidrodinâmica

Antes do advento dos computadores, os alunos das escolas aeronáuticas faziam simulações de escoamento em “tanques hidráulicos analógicos”, onde o escoamento gasoso em torno de um modelo era substituído por um escoamento líquido. 

A mecânica dos fluidos é efetivamente governada pelas mesmas equações, seja na água ou no ar. Por outro lado, as ondas de proa e cauda na superfície do líquido ao redor de um navio são os análogos fiéis das frentes de onda ao redor de uma aeronave que se move em velocidade supersônica, assim como a esteira turbulenta, presente em ambos os casos.

Em 1976, Jean-Pierre Petit e seu colega Maurice Viton realizaram um experimento MHD em meio líquido, consistindo em um modelo cilíndrico equipado com dois eletrodos, imerso em um fluxo de água acidulada condutora de eletricidade. A velocidade da água simula as condições do vôo supersônico. Na frente do modelo, uma gota de água se forma e uma onda de arco nasce em choque oblíquo, enquanto sua esteira torna-se altamente turbulenta.

O modelo é então imerso em um campo magnético de 1 tesla gerado por um eletroímã, e um gerador fornece uma corrente elétrica na água, através dos terminais dos eletrodos do cilindro. Um poderoso campo de forças de Lorentz é então estabelecido ao redor do modelo, atuando no fluxo. O sistema torna-se um acelerador MHD de fluxo de líquido externo, um “MHD hidrodino”:

Surpresa: assim que o dispositivo MHD é ativado, a esteira de turbulência é eliminada, o fluxo atrás do cilindro torna-se laminar novamente, como em velocidade subsônica. E aumentando a potência, a onda do arco desaparece. 

Mais do que isso, a superfície da água localizada na zona frontal do cilindro é escavada: não só a onda de choque é aniquilada, como a hidrodina suga a água à sua frente antes que as moléculas tenham tempo de escapar. no ponto de parada. O sistema é então um motor, com arrasto negativo.

Este resultado positivo deu origem a uma comunicação no congresso internacional de MHD em Moscou em 1983, e um filme de 16mm do experimento foi filmado na ocasião. A experiência será reproduzida de forma independente por equipas da ENSAE sob a égide do CNES em 1981 e pela ENSEEIHT em 1983 (documentos disponíveis na secção de Downloads ).

MODELAGEM MATEMÁTICA 

A analogia hidráulica é apenas o primeiro passo na pesquisa destinada a suprimir as ondas de choque geradas por uma aeronave supersônica.

O próximo passo é a modelagem matemática do controle total pelo MHD de um escoamento supersônico de gás em torno de um perfil de asa, com desaparecimento das frentes de onda.

Em 1987, o engenheiro da ENSAM Bertrand Lebrun defendeu sua tese de doutorado sob orientação de Jean-Pierre Petit. Ele foi aprovado no DEA em mecânica dos fluidos e desenvolveu um método para resolver as equações de Navier-Stokes (as leis que regem a mecânica dos fluidos) na presença de um campo de força MHD, usando o método das características.

 O trabalho culminou e foi publicado em 1986 na 9ª conferência internacional MHD em Tsukuba, Japão, e na conferência internacional seguinte, realizada em Pequim em 1992. Este trabalho de tese também é objeto de uma publicação no European Journal of Mechanics (anteriormente francês “Journal de Mécanique”) em 1989.

EXPERIÊNCIA EM TÚNEL DE VENTO

Ainda assim, teria sido necessário ir até ao fim desta ideia de controlo de fluxo e aniquilação de ondas de choque graças ao MHD, testando um modelo num túnel de vento num fluxo de gás subsónico e depois supersónico…

Recomendações precisas para modelagem experimental foram, portanto, propostas várias vezes ao conselho científico do GEPAN, sem encontrar eco. Em 1980, Jean-Pierre Petit enviou ao CNES um relatório de 200 páginas intitulado “Perspectives in magnetohydrodynamics” contendo uma massa de ideias brutas que poderiam ser usadas para conduzir vários experimentos. Por isso, foi finalmente decidido criar um ambicioso experimento de propulsão MHD em ar ionizado usando uma fonte de energia de micro-ondas pulsada.

jogadores clássicos recém-chegados, que não possuem as habilidades necessárias na física de plasmas frios magnetizados. A experiência, tentada em Toulouse em 1983, foi um completo fracasso.

O conselho científico do GEPAN foi imediatamente dissolvido, tendo todos os pormenores deste incumprimento sido divulgados num número especial de uma revista disponível nas bancas, que dedicou um número inteiro a este caso intitulado na capa: “GEPAN: une manipulação de trop ” .

Desde então, as pesquisas sobre propulsão MHD em plasmas frios, os chamados gases “bitemperatura” (mistura fora do equilíbrio onde os elétrons têm uma temperatura mais alta que os íons) foram abandonadas, e os conhecimentos adquiridos nesse campo foram até perdidos, na maioria dos países.

A defasagem em relação a outras nações como os EUA ou a Rússia que, ao contrário do que acreditávamos, nunca pararam com essa pesquisa, é muito importante. Um centro nacional de tecnologia de “plasma frio” acaba de ser criado sob o impulso do Estado, a fim de fornecer novamente à França essas habilidades aplicadas ao campo aeroespacial. 

Mas, apesar do número de laboratórios envolvidos e dos créditos atribuídos, trata-se novamente apenas de pesquisa como era praticada na década de 1960 (estudos de ondas de choque em um túnel de vento sobre um plasma gerado por simples alta tensão na frente de um modelo). Não há campo magnético nesses plasmas, nem forças de Lorentz, nem acelerações ou frenagens de gás, nem controle de fluxo. Estamos simplesmente tentando “re-entender as interações plasma/onda de choque”.

Felizmente, a equipe UFO-SCIENCE é liderada por ex-pesquisadores aposentados, que têm a vantagem de ter trabalhado nesta época passada. Apesar de “sucateados” pela French Research, seu conhecimento e criatividade estão intactos!

ELETROHIDRODINÂMICA (EHD)

Alternativamente, na ausência de MHD, recentemente tem-se falado muito de EHD, eletrohidrodinâmica, popularizada por “lifters”. É um tipo de propulsão elétrica anteriormente denominada “vento iônico” que acelera íons positivos em campos elétricos de alta tensão, criando forças de natureza eletrostática (paraelétricas, peristálticas…) no ar e seu fluxo em uma direção privilegiada. 

Portanto, não há campo magnético em um sistema EHD, que oferece uma boa relação potência/peso. No entanto, muitas vezes esquecemos de mencionar que o alto valor desta relação vem da fraqueza combinada da energia elétrica fornecida eo peso da máquina (os elevadores são feitos de balsa e chapas de alumínio de cozinha, sendo externa a fonte de energia de apenas alguns watts).

Melhores dispositivos EHD foram estudados em laboratório desde o final dos anos 1990, com sistemas gerando plasmas em pressão atmosférica padrão. As velocidades do gás ionizado atingem agora várias dezenas de metros por segundo. Esta propulsão de plasma EHD em campo elétrico peristáltico alternado permite comunicar ao ar velocidades máximas teóricas, quando a viscosidade é negligenciada, de várias centenas de metros por segundo em uma camada de alguns milímetros de espessura, aproximando-se da velocidade do som.

Esses dispositivos podem, portanto, modificar o fluxo da camada limite e, portanto, são principalmente previstos em asas de aeronaves para aumentar sua sustentação em alto ângulo de ataque ou para substituir os flaps móveis. Ao contrário do MHD, que envolve poderes superiores.

Por fim, acredito que Já é hora de acabar com esses supostos estudos oficiais que esbanjam dinheiro público sem resultados. Já não se trata sequer de tentar “convencer as autoridades públicas”. Um estudo científico meramente sério, e acreditamos que seja frutífero, pode e será agora realizado.

Fonte: Ufo-science