Глава 585. Производство не успевает за развитием теоретического применения •
В тихом кабинете Института "Звездное море", расположенном рядом с живописным озером, Сюй Чуань приводил в порядок свою работу.
Он не ожидал, что миниатюрный управляемый термоядерный синтез так быстро совершит прорыв.
В его планах решение проблемы неоклассического переноса токамака должно было произойти в следующем году.
Ведь это тоже проблема мирового уровня, Институт плазмы Планка потратил несколько лет на исследования, и в результате получил лишь повышение сложности проектирования для снижения потерь высокотемпературной плазмы.
Но даже в этом случае неоклассический перенос Wendelstein 7-X в то время намного превышал показатели токамака.
Это "общая болезнь" конструкции токамака, сложная траектория камеры привела к гораздо большему контролю плазменной турбулентности, чем в токамаке, а также к высокому уровню неоклассического переноса.
Он не ожидал, что исследователи из Института энергетических исследований окажутся такими способными и так быстро найдут решение.
Приводя в порядок технические материалы, присланные Лян Цюем, Сюй Чуань внимательно изучал идеи и методы решения, использованные в процессе исследования.
В предыдущие два дня он лишь в общих чертах ознакомился с ними, но теперь, присмотревшись внимательнее, он обнаружил, что некоторые идеи и методы решения очень достойны глубокого изучения.
Например, распределение полоидальных катушек токамака создает различные конфигурации вакуумных магнитных островов, разрушая топологию краевой магнитной поверхности.
Хотя серьезность этой проблемы не так велика, как проблема высокого уровня неоклассического переноса, но если ее игнорировать, то в процессе работы плазмы это вызовет эффект возмущения магнитной поверхности, тем самым нарушив мониторинг плазменной турбулентности математической моделью, что в конечном итоге приведет к серьезной аварии.
И чтобы избежать краевого эффекта, традиционное решение состоит в том, чтобы заставить последнюю замкнутую магнитную поверхность, окружающую плазму, отойти от стенки вакуумной камеры, увеличив расстояние между магнитной поверхностью и первой стенкой.
Но в этом случае, хотя проблема и решается, но размер токамака значительно увеличивается.
А в Институте энергетических исследований под руководством исследователя по имени Сюй Янхуэй, используя ось вращения в качестве оси вращения, в соответствии с законом вращения, вращая полоидальные сечения с разными азимутальными углами, была получена эквивалентная калиброванная полоидальная поверхность в вращающейся системе координат, и была разработана осесимметричная рабочая модель, что позволило решить эту проблему.
Это идея, наполовину оторванная от инженерной конструкции, с помощью математической модели в сочетании с организацией постоянных магнитов достигается подавление проблемы топологии краевой магнитной поверхности, и Сюй Чуань смутно чувствует, что, помимо технологии управляемого термоядерного синтеза, этот метод, кажется, можно использовать и в других областях.
Что касается того, в какой именно области его можно использовать, он пока не может вспомнить.
Покачав головой, Сюй Чуань пришел в себя, достал из рюкзака ноутбук, открыл его, скопировал соответствующие материалы, а затем создал новый документ.
Пальцы застучали по клавиатуре, и в документе появилось краткое изложение.
Это тоже было его привычкой: каждый раз, когда он находил что-то, что считал полезным или "интересным", он приводил это в порядок и сохранял.
То, что он смог в этом возрасте решить различные теоретические и прикладные проблемы, зависело не только от знаний, принесенных из прошлой жизни, но и от огромного количества идей, которые принесла ему эта привычка.
Ведь знания всегда накапливаются.
В этот момент в дверь кабинета вдруг постучали два раза.
"Входите", - не поднимая головы, крикнул Сюй Чуань, услышав звук.
"Академик Сюй, вы заняты, может, я зайду позже".
В кабинете раздался теплый голос, Сюй Чуань поднял голову и увидел Вэнь Юаньхана, управляющего повседневной работой института.
Улыбнувшись, он кивнул ему в знак приветствия и сказал: "Подождите немного, я закончу с этим".
Услышав это, Вэнь Юаньхан сел и с улыбкой сказал: "Не торопитесь, академик Сюй, занимайтесь своими делами".
Кивнув, Сюй Чуань переключил внимание, закончил последнюю деталь, посмотрел на Вэнь Юаньхана, сидящего на диване, и с улыбкой спросил: "Директор Вэнь, вы что-то хотели?"
Вэнь Юаньхан с улыбкой сказал: "Есть кое-что".
Помолчав, он продолжил: "Во-первых, это прорыв нашего института в технологии миниатюрного управляемого термоядерного синтеза, я хотел спросить, исходя из текущей ситуации, когда примерно может появиться первый миниатюрный реактор? Есть ли у вас, академик Сюй, приблизительные данные или расчеты относительно его размера, параметров выработки электроэнергии и тому подобного?"
За прогрессом технологии миниатюрного управляемого термоядерного синтеза следят не только исследователи из Института энергетических исследований, но и Вэнь Юаньхан, назначенный Министерством науки и технологий для управления повседневной работой института, обязательно следит за ходом основных проектов института.
С одной стороны, для содействия в обработке соответствующих исследовательских работ и дел, а с другой стороны, для передачи информации о ходе и состоянии некоторых важных проектов, таких как технология миниатюризации термоядерного синтеза и аэрокосмические двигатели.
Ведь все это связано со всеми аспектами развития страны, от национальной обороны до жизни людей.
Прорыв в технологии миниатюрного управляемого термоядерного синтеза на этот раз - самый типичный пример.
Будь то милитаризация или коммерциализация, его появление может полностью изменить этот мир.
Если неисчерпаемая энергия, приносимая технологией управляемого термоядерного синтеза, требует длительного времени, чтобы постепенно изменить мир, то влияние технологии миниатюризации на глобальную ситуацию, несомненно, может быть реализовано в короткие сроки.
Будь то авианосцы, тяжелые бомбардировщики и другое оборудование, относительно говоря, нужно лишь выполнить простую модификацию, чтобы получить стратегическое боевое оборудование с почти неограниченным запасом хода, что, несомненно, окажет большее влияние на мировую ситуацию, чем гражданский термоядерный реактор.
Поэтому, убедившись в том, что технология миниатюрного управляемого термоядерного синтеза совершила прорыв, Вэнь Юаньхан сразу же пришел в кабинет этого человека, чтобы узнать ситуацию и собрать информацию для отчета.
За письменным столом Сюй Чуань немного подумал и сказал: "Прогресс первого миниатюрного термоядерного реактора на данный момент теоретически завершен, оставшийся прогресс зависит от производства и сборки соответствующих компонентов, и даже если бы вы не пришли ко мне сейчас, я бы все равно пошел к вам позже".
Помолчав, он продолжил спрашивать: "Разве мы не проектировали и не заказывали детали для миниатюрного реактора у различных поставщиков компонентов, как обстоят дела с производством соответствующих компонентов? Когда они будут готовы?"
Услышав это, Вэнь Юаньхан быстро ответил: "Я слежу за этим, но последняя информация была десять дней назад, в настоящее время производство миниатюрного реактора в соответствии с общим прогрессом составляет шестьдесят процентов, причем производство наиболее важных катушек внешнего поля и обмоток магнитов идет медленнее".
"Судя по прогрессу десятидневной давности, производство всего комплекта оборудования займет еще около двух месяцев".
Услышав это, Сюй Чуань слегка покачал головой и сказал: "Немного медленно".
Изготовление миниатюрного реактора на заказ, после получения Wendelstein 7-X, они фактически начали.
Вэнь Юаньхан горько усмехнулся и беспомощно сказал: "Ничего не поделаешь, сложность производства компонентов токамака намного выше, чем у токамака, и если бы вы не усовершенствовали конструкцию токамака с постоянными магнитами ранее, а модульные обмотки магнитов значительно снизили сложность производства, то, в соответствии со стандартом Wendelstein 7-X, вероятно, это время пришлось бы увеличить в два-три раза".
Сюй Чуань покачал головой и сказал: "Два месяца, в соответствии с этой ситуацией, плюс время на сборку, завершение строительства первого миниатюрного термоядерного реактора, вероятно, произойдет в феврале следующего года, когда наступит весна". Не только производство, но и сборка токамака - хлопотное дело, сложная конструкция и скрученные катушки должны быть точно позиционированы в каждом положении без малейшего отклонения, что намного сложнее, чем в токамаке.
Что касается прогресса миниатюрного реактора, Сюй Чуань чувствовал, что это немного медленно, но ничего не мог поделать.
Это этап, который неизбежно будет пройден в процессе разработки новой технологии, и только когда масштабы производства станут систематическими, эта проблема может быть решена в определенной степени.
Для Китая, как крупной промышленной державы, это, вероятно, первый раз, когда скорость производства не успевает за развитием теоретического применения.
Напротив, Вэнь Юаньхан, сидящий на диване, не испытывал этого чувства.
С февраля следующего года до настоящего времени прошло всего пять месяцев.
Пять месяцев, чтобы завершить производство и сборку миниатюрного управляемого термоядерного реактора, и это еще на стадии научных исследований и экспериментов, эта скорость уже достаточно быстрая, ладно?
Записав информацию о времени, он продолжил: "А как насчет параметров производительности, академик Сюй, достаточно ли эффективен этот миниатюрный термоядерный реактор, чтобы обеспечить энергией такие устройства, как большие авианосцы, стратегические бомбардировщики и космические станции?"
"Или, другими словами, можно ли его установить на авианосцы, стратегические самолеты и тому подобное?"
Услышав этот вопрос, Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Моя первоначальная цель исследования миниатюрного управляемого термоядерного реактора состояла в том, чтобы установить его на космический челнок и использовать для обеспечения энергией летательного аппарата".
"Хотя я не очень хорошо знаком со структурой авианосцев, стратегических самолетов и тому подобного, о которых вы говорите, но если места достаточно, то теоретически не должно быть проблем с их установкой".
"Что касается мощности, то об этом не стоит слишком беспокоиться, хотя верхний предел мощности миниатюрного реактора намного ниже, чем у большого термоядерного реактора "Рассвет", но его более чем достаточно для обеспечения энергией такого оборудования, как космические челноки".
"В конце концов, вы должны знать, что термоядерный реактор "Рассвет" в настоящее время обеспечивает электроэнергией всю провинцию Суцзян. Эффективность использования энергии термоядерным реактором намного выше, чем у реактора деления, они совершенно не одного порядка".
Помолчав, Сюй Чуань продолжил: "Однако есть некоторые большие проблемы, которые необходимо учитывать при применении миниатюрного реактора на авианосцах и другом оборудовании".
Услышав это, Вэнь Юаньхан быстро взял ноутбук со столика, взял шариковую ручку и сказал: "Пожалуйста, говорите, академик Сюй".
Поразмыслив, Сюй Чуань сказал: "Прежде всего, это проблема управления термоядерным реактором".
"В настоящее время, будь то термоядерный реактор "Рассвет" или токамак "Хуасин", технология управляемого термоядерного синтеза использует путь магнитного удержания, а магнитное удержание неизбежно требует удержания и контроля плазменной турбулентности внутри камеры реактора".
"Это большая проблема, вы, вероятно, знаете о суперкомпьютерном центре, специально созданном для реактора "Рассвет"".
"Хотя токамак имеет большое преимущество в удержании плазмы, что значительно снижает сложность работы модели численного управления плазменной турбулентностью, но в любом случае ему также требуется вычислительная мощность, предоставляемая суперкомпьютерным центром".
"На космическом челноке я готов заказать специальный суперкомпьютер для выполнения этой задачи, что позволит снизить требования к объему суперкомпьютера, а в сочетании с энергией, вырабатываемой самим миниатюрным реактором, не должно быть больших проблем с решением проблемы вычислительной мощности".
"Но в этом случае пространство, вес и грузоподъемность космического челнока будут соответственно уменьшены или увеличены, что не является большой проблемой для исследовательского космического челнока".
"Но если речь идет об истребителях, то это, вероятно, окажет огромное влияние".
На диване Вэнь Юаньхан быстро записал этот вопрос, и только он хотел открыть рот, как услышал, что Сюй Чуань добавил:
"Не думайте о решении этой проблемы удаленно по беспроводной сети, это невозможно".
"Задержка, вызванная передачей сигнала, фатальна для контроля турбулентности высокотемпературной плазмы, и если реактор выйдет из-под контроля, то даже миниатюрный реактор с температурой в десятки миллионов или даже сотни миллионов градусов вызовет огромную разрушительную силу".
Услышав это, Вэнь Юаньхан открыл рот, но слова застряли у него в горле.
Он как раз хотел спросить, можно ли решить эту проблему по беспроводной сети.
Напротив, Сюй Чуань, глядя на Вэнь Юаньхана со странным выражением лица, с любопытством спросил: "Что случилось?"
Вэнь Юаньхан неловко покачал головой, сухо кашлянул и сказал: "Ничего, я записал этот вопрос, что еще?"
"Еще есть выработка электроэнергии, преобразование энергии..."
В кабинете Сюй Чуань кратко упомянул Вэнь Юаньхану о некоторых ключевых моментах миниатюрного реактора.
Надо сказать, что, хотя с точки зрения объема, размер миниатюрного реактора, судя по текущим данным, может быть размером со средний или большой внедорожник, но его всестороннее применение по-прежнему является нереальной проблемой.
Будь то схема управления, или вспомогательное оборудование для выработки электроэнергии, или сам объем, все это является проблемой для его продвижения.
Однако у Сюй Чуаня не было лишнего выбора, прорывы и изменения в технологиях происходят постепенно.
С нынешней базой, возможность достичь такого уровня уже можно назвать очень и очень выдающейся, и есть немало мест, где это можно применить.
Но если думать о термоядерных батареях из научно-фантастических романов или научно-фантастических фильмов, или о том, чтобы сделать их размером с нынешние батареи ядерного деления, то можно только сказать, что с нынешними технологиями до этого еще очень и очень далеко.
На диване Вэнь Юаньхан, записав все, убедился, что ничего не упущено, закрыл ноутбук и бережно положил его в карман.
Затем он встал, отдал честь Сюй Чуаню, сидящему за письменным столом, и торжественно сказал:
"Хотя я не имею права выражать вам благодарность, но я все же хочу от имени всего народа, а также от имени страны, сказать вам спасибо, вы много работали!"
За письменным столом Сюй Чуань улыбнулся и махнул рукой: "Не нужно так официально, это моя исследовательская работа".
Хотя он знал, с какой стороны Вэнь Юаньхан выражает свою благодарность, но для него, если его исследования могут внести вклад в национальную оборону, он тоже был бы очень рад.
По сравнению с его учителем Гротендиком и другими чисто антивоенными учеными, пережив однажды смерть, он не очень беспокоился о том, что его исследования будут использованы в военных целях.
Ведь если родина сильна, то и внутри страны, и у соотечественников, путешествующих за границей, будет больше гарантий безопасности.
С личной точки зрения, его выбор, по крайней мере, по его собственному мнению, не имеет никаких проблем.
Комментариев 1