爆炸产生的电:中华人民共和国科学院力学研究所实验项目
试验工厂。 标明了主要元件和组件。 中华人民共和国科学院摄影力学研究所
中国科学机构继续在能源领域进行研究,并提出各种新概念。 因此,最近人们知道能够从爆炸和压缩气体的能量中接收电脉冲的实验发电机组的开发和成功测试。 在实验室测试过程中,确认了该设备的可操作性并显示出足够高的特性。 不排除会发展这个方向,因此会有适合在各个领域全面运作的设施。
成功的实验
新型发电机组的研制工作由中科院北京力学研究所的科学家以张晓远为首进行。 迄今为止,他们已经形成了一个原始概念并确定了这种设备的外观。 还制造了用于测试的实验设备。 XNUMX 月中旬发表在《中国理论与应用力学杂志》上的一篇文章揭示了这些活动的结果。
实验装置是在以往研究经验的基础上创建的。 它使用一些现成的组件以及专门设计的组件。 该产品是固定的,仅在实验室条件下使用。
作为测试的一部分,可以确认安装的基本可操作性。 此外,随着项目的继续,确定了产品的特性和改进它们的可能性。 据报道,在最近的测试中,该装置产生的能量是实验开始时的 10 倍。
该项目的作者计划继续研究和开发实施它的概念和方法。 将来,他们希望创建适合实际实施的类似发电机组。 假设此类系统可用于需要大功率短电脉冲的各种领域。
中国研制的牵引式战斗激光器,2021 年。这种设备也可以使用紧凑型“爆炸式”发电机。 t / k CCTV7报道文学的一帧
这种装置适用于各种科学实验,例如核聚变。 小型电源可用于发出求救信号。 提请注意实验报告的外国媒体也指出了新发展军事应用的根本可能性。 特别是,这种发电机可以为战斗激光提供能量。
原型
力学研究所发布了一张实验装置的图像,并揭示了其运行的基本原理。 在最成功的测试中获得的参数也被命名。 操作原理非常简单,但它们的实现需要具有特殊强度特性和特定功能的组件。
官方照片显示了安装过程,其中包括几个组件。 一个圆柱形管状室被放置在一条线上,用于实施爆炸和后续过程(在照片中表示为“激波管”),即所谓的。 磁流体发电机(magnet)和真空室(vacuum tank)。 测量设备连接到设备。 发电机连接到测试负载。 出于显而易见的原因,该装置具有特定的外观,表明其实验性质。
惰性氩气形式的工作流体被泵入“激波管”室。 能源也被放置在管道中 - 在实验中,氢气和氧气的爆炸性混合物,所谓的。 爆炸性气体。 相反,在真空室中会产生真空,因此设备回路中的压力差会增加。
为了产生电脉冲,该装置点燃了爆炸性气体混合物。 起爆气体的燃烧产物在腔室中产生高压,将热能传递给氩气并迫使其流入装置的其他体积。 在温度、压力和管道内部通道配置的影响下,惰性气体发展为高超音速,同时也被加热到等离子体状态。
战斗激光,顶视图。 t / k CCTV7报道文学的一帧
氩等离子体进入磁流体发电机,从中去除多余的能量。 接收到的能量被转换成电流并提供给测量仪器和测试负载。 已经恢复到正常气态的氩气在其中一个安装室中结束了它的旅程。
该项目的主要任务之一是寻找内部容积、能源、工作流体等的最佳配置。 所有组件和解决方案的正确组合使得增加从等离子体接收的能量输出成为可能。 据报道,这些任务已基本解决。
最后一种配置中的实验装置为氩气提供了 14 M 量级的速度。在这样的流速下,1 升气体能够产生功率为 212 kW 的电脉冲。 然而,电力的产生只持续几分之一秒——而等离子体通过发电机并为其提供能量。
针对不同的任务
中科院力学所的项目很有意思,至少从科技角度来说是这样。 已经提出并成功实施了一种获得强大电脉冲的奇特原理——尽管是在实验室条件下。 测试并获得显着的性能提升表明这种开发具有一定的潜力。 此外,已经可以寻找其应用领域,即使是在理论层面。
开发人员建议将先进设施及其未来类似物用于科学目的,在尽可能短的时间内需要高能量。 在这个角色中,一个新的类型生成器可以取代普通的类型系统。 在这种情况下,可能会增加尺寸、重量和运行设备的成本。 此外,一个明显的优势是可以最快地为新冲动的产生做好准备,而无需长时间积累能量。
新发电厂的所有优势都可以在军事领域实施。 正如外国媒体指出的那样,它可以用作战斗激光系统或其他基于新原理的武器的一部分。 至少,军事专家很可能已经在研究这种使用新技术的可能性。
据推测,中国登陆舰上经验丰富的轨道炮,2018 年。照片 Arstechnica.net
所展示的实验室样品尺寸有限,不排除未来会进一步缩小尺寸。 这将允许安装安装在移动平台上。 显示的功率超过 200 千瓦,足以为激光器、电磁炮、轨道炮等提供动力。 具有很高的战斗性能。
安装必须有经济效益。 它使用可用的燃料和工作流体,从而降低了可能的运营成本。 同时,事实证明,每一次冲动和以其为代价的“射击”都非常便宜。
考虑到各种要求,可以进一步优化设计及其特性。 因此,现代战斗激光器具有 10-50 kW 的功率,具有良好的战斗性能。 这允许减少发电机所需的功率,同时减少和减轻发电机的重量并降低运行成本。
应该记得,中国正在积极参与基于新原理的战斗激光系统和其他武器的开发。 部分此类产品已经正式对外展示。 这一领域的进一步发展直接关系到新技术的发展,并取决于这一过程的成功与否。 尤其需要新的能源供应系统。 这个问题究竟是如何解决的还不得而知。 但是各种发展都可以在这个领域找到应用,包括。 来自力学研究所的新技术。
双用途技术
据介绍,目前,力学所试验发电机组已完成试验,确定了设计特性。 未来可以通过优化设计或增加主要参数来改进。 此外,还应预期有一个使设计适应实际使用的过程。
据开发商称,科学和民用领域将不得不使用一种不寻常的发电机。 同时,新技术可以而且应该在先进武器领域得到应用。 它很可能已经被改编用于各种类型的战斗系统 - 但此类信息尚未发布。
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