Điện từ một vụ nổ: Một dự án thử nghiệm của Viện Cơ học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa
Nhà máy thí điểm. Các yếu tố và đơn vị chính được chỉ định. Ảnh: Viện Cơ học, Viện Hàn lâm Khoa học nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa
Các tổ chức khoa học Trung Quốc tiếp tục nghiên cứu trong lĩnh vực năng lượng và đề xuất các loại khái niệm mới. Do đó, gần đây người ta đã biết đến việc phát triển và thử nghiệm thành công một tổ máy phát điện thử nghiệm có khả năng nhận xung điện từ năng lượng của vụ nổ và khí nén. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã xác nhận hiệu suất của thiết bị này và cho thấy hiệu suất khá cao. Có thể hướng này sẽ được phát triển, dẫn đến việc lắp đặt phù hợp để vận hành đầy đủ trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Thí nghiệm thành công
Việc phát triển một tổ máy phát điện mới đang được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Viện Cơ học Bắc Kinh thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đứng đầu là Zhang Xiaoyuan. Đến nay, họ đã hình thành được ý tưởng ban đầu và xác định hình dáng bên ngoài của một thiết bị như vậy. Các thiết bị thí nghiệm dùng trong thử nghiệm cũng đã được sản xuất. Kết quả của các hoạt động này đã được tiết lộ trong một bài báo đăng trên Tạp chí Cơ học Lý thuyết và Ứng dụng Trung Quốc, xuất bản vào giữa tháng 1.
Thiết lập thử nghiệm được tạo ra dựa trên kinh nghiệm của các nghiên cứu trước đó. Nó sử dụng một số thành phần có sẵn và cũng chứa các thành phần được thiết kế đặc biệt. Sản phẩm đứng yên và chỉ được sử dụng trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Là một phần của thử nghiệm, có thể xác nhận khả năng hoạt động cơ bản của quá trình cài đặt. Ngoài ra, khi dự án tiếp tục, các đặc tính của sản phẩm và khả năng cải thiện chúng đã được xác định. Được biết, trong các thử nghiệm mới nhất, hệ thống lắp đặt đã tạo ra năng lượng gấp 10 lần so với lúc bắt đầu thử nghiệm.
Các tác giả của dự án có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu và phát triển khái niệm cũng như phương pháp thực hiện dự án. Trong tương lai, họ muốn tạo ra những tổ máy phát điện tương tự phù hợp để triển khai trong thực tế. Người ta cho rằng các hệ thống như vậy có thể tìm thấy ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nơi cần có xung điện ngắn có công suất cao.
Laser chiến đấu kéo do Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa phát triển vào năm 2021. Máy phát “nổ” nhỏ gọn cũng có thể được sử dụng trên các thiết bị như vậy. Vẫn từ báo cáo của đài truyền hình CCTV7
Việc lắp đặt loại này phù hợp để sử dụng trong các thí nghiệm khoa học khác nhau, ví dụ như phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nguồn điện cỡ nhỏ có thể được sử dụng để tạo ra tín hiệu cấp cứu. Báo chí nước ngoài chú ý đến báo cáo về các thí nghiệm được thực hiện cũng chỉ ra khả năng cơ bản của việc sử dụng quân sự đối với sự phát triển mới. Đặc biệt, một máy phát điện như vậy có thể cung cấp năng lượng cho tia laser chiến đấu.
Nguyên mẫu
Viện Cơ học đã công bố hình ảnh thiết lập thí nghiệm và tiết lộ nguyên lý hoạt động cơ bản của nó. Các thông số thu được trong các thử nghiệm thành công nhất cũng được đặt tên. Nguyên lý hoạt động khá đơn giản, nhưng việc thực hiện chúng đòi hỏi các thành phần có đặc tính cường độ đặc biệt và chức năng cụ thể.
Bức ảnh chính thức cho thấy quá trình cài đặt, bao gồm một số thành phần. Một buồng hình ống hình trụ được đặt thành một hàng để thực hiện vụ nổ và các quá trình tiếp theo (được biểu thị trong ảnh là “ống sốc”), cái gọi là. máy phát điện từ thủy động lực (nam châm) và buồng chân không (bể chân không). Dụng cụ đo được kết nối với các thiết bị. Máy phát điện được nối với tải thử nghiệm. Vì những lý do hiển nhiên, bản cài đặt có hình dáng cụ thể, biểu thị tính chất thử nghiệm của nó.
Chất lỏng làm việc ở dạng khí argon trơ được bơm vào buồng “ống sốc”. Một nguồn năng lượng cũng được đặt trong đường ống - trong các thí nghiệm, hỗn hợp nổ gồm hydro và oxy, được gọi là, đã được sử dụng cho việc này. khí nổ Ngược lại, trong buồng chân không, chân không được tạo ra, do đó chênh lệch áp suất trong các mạch lắp đặt tăng lên.
Để tạo ra xung điện, việc lắp đặt sẽ đốt cháy hỗn hợp khí nổ. Các sản phẩm cháy của khí kích nổ tạo ra áp suất cao trong buồng, truyền năng lượng nhiệt tới argon và buộc nó chảy vào các khối khác của hệ thống lắp đặt. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất và cấu hình của các kênh bên trong của đường ống, khí trơ phát triển tốc độ siêu âm và cũng được làm nóng đến trạng thái plasma.
Chiến đấu bằng tia laser, nhìn từ trên xuống. Vẫn từ báo cáo của đài truyền hình CCTV7
Plasma Argon đi vào máy phát điện từ thủy động lực, máy này sẽ lấy đi năng lượng dư thừa từ nó. Năng lượng thu được được chuyển đổi thành dòng điện và cung cấp cho các dụng cụ đo và tải thử nghiệm. Argon, sau khi trở lại trạng thái khí bình thường, kết thúc cuộc hành trình của mình tại một trong các căn phòng của cơ sở.
Một trong những nhiệm vụ chính của dự án là tìm kiếm cấu hình tối ưu của khối lượng bên trong, nguồn năng lượng, chất lỏng làm việc, v.v. Sự kết hợp chính xác của tất cả các thành phần và giải pháp giúp tăng sản lượng năng lượng nhận được từ plasma. Được biết, những vấn đề này nhìn chung đã được giải quyết.
Thiết lập thử nghiệm ở cấu hình mới nhất mang lại cho argon tốc độ khoảng 14 M. Ở tốc độ dòng chảy này, 1 lít khí có khả năng tạo ra xung điện có công suất 212 kW. Tuy nhiên, quá trình tạo ra điện chỉ kéo dài một phần giây - trong khi plasma đi qua máy phát điện và cung cấp năng lượng cho nó.
Đối với các nhiệm vụ khác nhau
Dự án của Viện Cơ học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc rất được quan tâm, ít nhất là về mặt khoa học công nghệ. Một nguyên lý thú vị để tạo ra xung điện mạnh đã được đề xuất và thực hiện thành công - dù chỉ trong điều kiện phòng thí nghiệm. Việc thử nghiệm và đạt được sự gia tăng đáng kể về hiệu suất cho thấy tiềm năng nhất định cho sự phát triển này. Ngoài ra, bạn có thể tìm kiếm các lĩnh vực ứng dụng của nó, thậm chí ở cấp độ lý thuyết.
Các nhà phát triển đề xuất sử dụng hệ thống lắp đặt nâng cao và các hệ thống tương tự trong tương lai của nó cho mục đích khoa học - nơi cần một lượng lớn năng lượng trong thời gian tối thiểu. Với vai trò này, một loại máy phát điện mới có thể thay thế các loại hệ thống thông thường. Trong trường hợp này, có thể tăng kích thước, trọng lượng và chi phí vận hành của việc lắp đặt. Ngoài ra, một lợi thế rõ ràng là sự chuẩn bị nhanh nhất có thể cho việc phát triển động lực mới mà không cần tích lũy năng lượng lâu dài.
Tất cả thế mạnh của nhà máy điện mới có thể được triển khai trong lĩnh vực quân sự. Như báo chí nước ngoài lưu ý, nó có thể được sử dụng như một phần của hệ thống laser chiến đấu hoặc các loại vũ khí khác dựa trên nguyên tắc mới. Rất có thể khả năng sử dụng công nghệ mới này ít nhất đã được các chuyên gia quân sự nghiên cứu.
Có lẽ là súng ray thử nghiệm trên tàu đổ bộ Trung Quốc, năm 2018. Ảnh của Arstechnica.net
Mẫu phòng thí nghiệm được hiển thị có kích thước hạn chế và không thể loại trừ khả năng chúng sẽ bị giảm thêm trong tương lai. Điều này sẽ cho phép cài đặt được gắn trên nền tảng di động. Công suất được chỉ định trên 200 kW là quá đủ để cung cấp năng lượng cho tia laser, súng điện từ, súng điện từ, v.v. với việc đạt được đặc tính chiến đấu cao.
Việc lắp đặt phải có lợi ích kinh tế. Nó sử dụng nhiên liệu sẵn có và chất lỏng làm việc, giúp giảm chi phí vận hành. Đồng thời, mỗi xung và "bắn" do nó hóa ra khá rẻ.
Có thể tối ưu hóa hơn nữa thiết kế và các đặc tính của nó có tính đến các yêu cầu khác nhau. Như vậy, các tia laser chiến đấu hiện đại thể hiện phẩm chất chiến đấu tốt có công suất từ 10-50 kW. Điều này cho phép bạn giảm công suất cần thiết của máy phát điện, đồng thời làm cho nó nhỏ hơn, nhẹ hơn và giảm chi phí vận hành.
Cần nhắc lại rằng Trung Quốc đang tích cực phát triển các hệ thống laser chiến đấu và các loại vũ khí khác dựa trên nguyên tắc mới. Một số sản phẩm thuộc loại này đã được chính thức ra mắt công chúng. Sự phát triển hơn nữa của lĩnh vực này liên quan trực tiếp đến sự phát triển của công nghệ mới và phụ thuộc vào sự thành công của quá trình này. Đặc biệt, cần có hệ thống cung cấp năng lượng mới. Vấn đề này được giải quyết chính xác như thế nào vẫn chưa được biết. Nhưng nhiều sự phát triển khác nhau có thể được ứng dụng trong lĩnh vực này, bao gồm cả. công nghệ mới của Viện Cơ học.
Công nghệ lưỡng dụng
Được biết, đến nay tổ máy phát điện thử nghiệm của Viện Cơ học đã đạt giai đoạn thử nghiệm và khẳng định đặc tính thiết kế. Trong tương lai, nó có thể được cải thiện bằng cách tối ưu hóa thiết kế hoặc tăng các thông số cơ bản. Ngoài ra, cần phải có một quá trình điều chỉnh thiết kế để áp dụng vào thực tế.
Theo các nhà phát triển, máy phát điện bất thường này sẽ phải được sử dụng trong các lĩnh vực khoa học và dân sự. Đồng thời, công nghệ mới có thể và nên được ứng dụng trong lĩnh vực vũ khí tiên tiến. Rất có thể nó đã được điều chỉnh để sử dụng trong nhiều loại hệ thống chiến đấu khác nhau - nhưng thông tin về loại này vẫn chưa được công bố.
tin tức