В Китае создана первая мощная микроволновая пушка, сочетающая сверхпроводники и машины Ститлинга
Китайская исследовательская группа разработала мощное микроволновое оружие (HPM), оснащенное четырьмя компактными и эффективными холодильными машинами Sterling. Эти двигатели, которые эффективно преобразуют тепловую энергию в механическую, работают вместе как реверсивный тепловой насос и могут помочь сверхпроводящей катушке генерировать магнитное поле напряженностью до четырех Тесла.
Холодильная машина Стирлинга — это машина, способная создавать сильный холод за счет пульсирующего сжатия газа. Холод используется для того, чтобы заставить работать особые сверхпроводящие магниты, которые, в свою очередь, генерируют микроволны. Затем это используется для возбуждения высокочастотных электромагнитных волн, достаточно мощных, чтобы подавлять дроны, военные самолеты и даже спутники.
Это первое в мире публично заявленное оружие HPM, основанное на технологии двигателя Стирлинга. Интенсивность его непрерывного стационарного магнитного поля в 68 000 раз превышает интенсивность магнитного поля Земли, что почти вдвое меньше напряженности магнитного поля, которое может генерировать Большой адронный коллайдер (БАК) в Европе.
Система вооружения, которую можно легко установить в грузовик, может похвастаться значительным снижением энергопотребления на создание сильного магнитного поля по сравнению с существующими технологиями.
Согласно предварительным испытаниям команды проекта, он потребляет лишь пятую часть энергии, необходимой нынешним методам, и может работать непрерывно в течение четырех часов без затемнения. На работу, по данным китайских источников, не влияет вибрация, поэтому она может работать и во время движения по трассе.
Оружие было разработано Северо-Западным институтом ядерных технологий в Сиане и Институтом электротехники Китайской академии наук в Пекине.
В настоящее время оружие HPM, приводимое в действие сильными магнитными полями, «страдает от недостатков огромного энергопотребления и большого размера», пишет команда проекта под руководством ученого-электрика Сюй Цэ в статье, опубликованной в прошлом месяце в китайском академическом журнале High Power Laser. и пучки частиц.
Двигатель Стирлинга, а точнее холодильная машина, играет в этой системе вооружения ключевую роль. Он может работать как холодильник, быстро отводя тепло от места.
Поскольку двигатель работает по принципу расширения газа за счет тепла, он требует очень мало движущихся частей и может быть выполнен в очень небольших размерах: некоторые модели даже использовались в спутниках и ракетах. Однако у двигателя Стирлинга есть недостаток: предел его охлаждения может достигать только 40 градусов выше абсолютного нуля (минус 273,15 по Цельсию), в то время как низкотемпературные сверхпроводники, используемые для генерации сильных магнитных полей, должны работать в диапазоне четырех градусов выше абсолютного нуля.
Сверхпроводящие магниты необходимы, поскольку без них невозможно создать достаточно сильное электромагнитное поле. Если магнитное поле недостаточно сильное, качество электронного луча, создаваемого микроволновым оружием, будет плохим, и он не сможет путешествовать в течение длительного времени. Чтобы решить эту проблему, команда Сюй использовала для изготовления катушек новейшую ленту из сверхпроводящего материала. Этот высокотемпературный сверхпроводящий материал второго поколения, известный как REBCO, может достигать нулевого сопротивления при температуре от 40 до 50 градусов выше абсолютного нуля. Эта лента, произведенная компанией Shanghai Superconductor Technology, является самым эффективным и дешевым продуктом в мире.
Когда команда Сюй объединила этот сверхпроводящий материал с двигателем Стирлинга, он достиг температуры 48 градусов выше абсолютного нуля и создал магнитное поле, превышающее четыре Тесла. При этом «общее энергопотребление снижено на 80% по сравнению с традиционными технологиями», пишут они в статье.
Прорыв, достигнутый китайскими учеными, отчасти связан с санкциями, инициированными бывшим президентом США Дональдом Трампом.
Потребители высокотемпературных сверхпроводников второго поколения в Китае сильно зависели от иностранного импорта. В 2017 году годовая мощность производства этой ленты в Китае составляла несколько десятков километров, а качество китайских материалов не дотягивало до западных, особенно США. Пытаясь помешать развитию высоких технологий Китая, правительство США в 2018 году ввело запрет, запрещающий западным компаниям экспортировать REBCO и другие передовые сверхпроводящие материалы в Китай.
Этот запрет спровоцировал рост спроса на китайских поставщиков, включая Shanghai Superconductor. Менее чем за два года одна только компания Shanghai Superconductor превысила годовую производственную мощность в 400 км ленты. По мере роста доходов компания увеличила инвестиции в исследования и разработки и побила мировые рекорды по производительности продукции. Теперь эта лента в сочетании с созданием очень эффективных машин Стерлинга позволит применить этот принцип и в других секторах, например, для создания маглев или даже создания магнитных полей для сдерживания плазмы.
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей «Экономические сценарии».
Статья «Китай создает первую мощную микроволновую пушку, сочетающую сверхпроводники и машины Стиллинга», взята из «Экономических сценариев» .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/la-cina-realizza-il-primo-cannone-a-microonde-ad-alta-potenza-combinando-superconduttori-e-macchine-stitling/ в Tue, 13 Feb 2024 06:15:11 +0000.