Вчені з Китаю використали охолоджувальні властивості двигуна Стірлінга для підвищення потужності потужної мікрохвильової зброї. Випробування показали, що ця зброя енергоефективна і може працювати безперервно протягом чотирьох годин.
Вчені з Китаю використали охолоджувальні властивості двигуна Стірлінга для підвищення потужності потужної мікрохвильової зброї. Випробування показали, що ця зброя енергоефективна і може працювати безперервно протягом чотирьох годин.
Дослідницькі групи Північно-Західного інституту ядерних технологій в Сіані та Інституту електротехніки Китайської академії наук в Пекіні стверджують, що розробили надпотужну мікрохвильову зброю, що приводиться в дію чотирма компактними й ефективними двигунами Стірлінга. Про це пише South China Morning Post.
Ці двигуни, які ефективно перетворюють теплову енергію на механічну, працюють як зворотна теплова помпа і допомагають надпровідній котушці генерувати магнітне поле потужністю до чотирьох тесла. Це поле використовується для створення високочастотних електромагнітних хвиль, достатньо потужних для придушення безпілотників, військових літаків і навіть супутників.
Це перша у світі зброя на основі технології двигуна Стірлінга, про яку відкрито повідомляється. Напруга його безперервного, стаціонарного магнітного поля може сягати до 68 000 разів більше, ніж магнітне поле Землі, або близько половини напруженості магнітного поля, яке може генерувати Великий адронний колайдер (ВАК) в Європі.
Стверджується, що мікрохвильова збройова система, яка може легко поміститися у вантажівці, має значно менше споживання енергії для створення сильного магнітного поля порівняно з наявними технологіями.
Згідно з попередніми випробуваннями команди проєкту, вона споживає лише п’яту частину енергії, необхідної для нинішніх методів, і може працювати безперервно протягом чотирьох годин без ослаблення.
На її роботу також не впливають сильні вібрації, навіть коли вантажівка рухається на високій швидкості по шосе, що значно ускладнює її виявлення ворогами.
«Наразі HPM-зброя, що приводиться в дію сильними магнітними полями, «страждає від таких недоліків, як величезне споживання енергії й великі розміри», — повідомляє команда проєкту. Вчені додали, що розробка низькоенергетичних, компактних систем надпровідних магнітів відіграватиме важливу роль у широкомасштабному виробництві й застосуванні такої зброї.
Двигун Стірлінга відіграє ключову роль у цій системі озброєння. Він може функціонувати як охолоджувач, швидко переміщуючи тепло з одного місця в інше. Оскільки двигун працює за принципом розширення газу під дією тепла, він потребує дуже мало рухомих частин і може бути зроблений дуже маленьким. Деякі моделі навіть використовуються в супутниках і ракетах.
Двигун Стірлінга має недолік: його межа охолодження може сягати лише 40 градусів вище абсолютного нуля (мінус 273,15 за Цельсієм), але низькотемпературні надпровідники, які використовуються для генерації сильних магнітних полів, повинні працювати в діапазоні чотирьох градусів вище абсолютного нуля.
Надпровідні магніти використовують потужні електричні струми, що протікають через котушки з нульовим опором, для створення магнітних полів. Якщо магнітне поле недостатньо сильне, якість електронного променя, виробленого мікрохвильовою зброєю, буде низькою, і він не зможе подорожувати далеко.
Щоб розв’язати цю проблему, китайські вчені використали новітню надпровідну стрічку для виготовлення котушок. Цей високотемпературний надпровідний матеріал другого покоління, відомий як REBCO, може досягти нульового опору при температурі від 40 до 50 градусів вище абсолютного нуля.
Коли науковці поєднали цей надпровідний матеріал з двигуном Стірлінга, вони досягли температури 48 градусів вище абсолютного нуля і згенерували магнітне поле, що перевищує чотири тесла.
При цьому «загальне споживання енергії скоротилося на 80 відсотків порівняно з традиційною технологією», — пишуть вони в статті.
Вчені з Китаю не вказують, коли нова технологія буде готова до практичного застосування.
Вони зазначили, що під час випробувань були виявлені певні проблеми, які потребують подальшого доопрацювання, зокрема потужність охолодження, яка не відповідає початковим проєктним цілям, і помітне падіння стабільності системи після чотирьох годин безперервної роботи.
«Хоча система відповідає основним вимогам, в ній все ще є місце для вдосконалення, і подальша мініатюризація досяжна в рамках поточної структури», — пишуть вони.
Китай починає активно використовувати двигуни Стірлінга для створення зброї. Зокрема створивши найпотужніший і найефективніший у світі малошумний генератор Стірлінга для використання на підводних човнах або в космічній зброї.
