Ученые из Китая использовали охлаждающие свойства двигателя Стирлинга для повышения мощности мощного микроволнового оружия. Испытания показали, что это оружие энергоэффективно и может работать непрерывно в течение четырех часов.
Ученые из Китая использовали охлаждающие свойства двигателя Стирлинга для повышения мощности мощного микроволнового оружия. Испытания показали, что это оружие энергоэффективно и может работать непрерывно в течение четырех часов.
Исследовательские группы Северо-Западного института ядерных технологий в Сиане и Института электротехники Китайской академии наук в Пекине утверждают, что разработали сверхмощное микроволновое оружие, приводимое в действие четырьмя компактными и эффективными двигателями Стирлинга. Об этом пишет South China Morning Post.
Эти двигатели, эффективно превращающие тепловую энергию в механическую, работают как обратная тепловая насос и помогают сверхпроводящей катушке генерировать магнитное поле мощностью до четырех тесла. Это поле используется для создания высокочастотных электромагнитных волн достаточно мощных для подавления беспилотников, военных самолетов и даже спутников.
Это первое в мире оружие на основе технологии двигателя Стирлинга, о котором открыто сообщается. Напряжение его непрерывного, стационарного магнитного поля может достигать 68 000 раз больше, чем магнитное поле Земли, или около половины напряженности магнитного поля, которое может генерировать Большой адронный коллайдер (ВАК) в Европе.
Утверждается, что микроволновая оружейная система, которая может легко поместиться в грузовике, имеет значительно меньшее потребление энергии для создания сильного магнитного поля по сравнению с имеющимися технологиями.
Согласно предварительным испытаниям команды проекта, она потребляет лишь часть энергии, необходимой для нынешних методов, и может работать непрерывно в течение четырех часов без ослабления.
На ее работу также не влияют сильные вибрации, даже когда грузовик двигается на высокой скорости по шоссе, что значительно усложняет его обнаружение врагами.
«В настоящее время HPM-оружие, приводимое в действие сильными магнитными полями, «страдает такими недостатками, как огромное потребление энергии и большие размеры», — сообщает команда проекта. Ученые добавили, что разработка низкоэнергетических, компактных систем сверхпроводящих магнитов будет играть важную роль в широкомасштабном производстве и применении такого оружия.
Двигатель Стирлинга играет ключевую роль в этой системе вооружения. Он может функционировать как охладитель, быстро перемещая тепло из одного места в другое. Поскольку двигатель работает по принципу расширения газа под действием тепла, он нуждается в очень мало движущихся частях и может быть сделан очень маленьким. Некоторые модели даже используются в спутниках и ракетах.
Двигатель Стирлинга имеет недостаток: его предел охлаждения может достигать всего 40 градусов выше абсолютного нуля (минус 273,15 по Цельсию), но низкотемпературные сверхпроводники, используемые для генерации сильных магнитных полей, должны работать в четырех градусах выше абсолютного нуля.
Сверхпроводящие магниты используют мощные электрические токи, протекающие через катушки с нулевым сопротивлением для создания магнитных полей. Если магнитное поле недостаточно сильно, качество электронного луча, производимого микроволновым оружием, будет низким, и он не сможет путешествовать далеко.
Чтобы решить эту проблему, китайские ученые использовали новейшую сверхпроводящую ленту для изготовления катушек. Этот высокотемпературный сверхпроводящий материал второго поколения, известный как REBCO, может добиться нулевого сопротивления при температуре от 40 до 50 градусов выше абсолютного нуля.
Когда ученые соединили сверхпроводящий материал с двигателем Стирлинга, они достигли температуры 48 градусов выше абсолютного нуля и сгенерировали магнитное поле, превышающее четыре тесла.
При этом общее потребление энергии сократилось на 80 процентов по сравнению с традиционной технологией, — пишут они в статье.
Ученые из Китая не указывают, когда новая технология будет готова к практическому применению.
Они отметили, что в ходе испытаний были выявлены определенные проблемы, требующие дальнейшей доработки, в частности, мощность охлаждения, не отвечающая начальным проектным целям, и заметное падение стабильности системы после четырех часов непрерывной работы.
«Хотя система отвечает основным требованиям, в ней все еще есть место для усовершенствования, и дальнейшая миниатюризация доступна в рамках текущей структуры», — пишут они.
Китай начинает активно использовать двигатели Стирлинга для создания оружия. В частности, создав самый мощный и эффективный в мире малошумный генератор Стирлинга для использования на подводных лодках или в космическом оружии.
