Глава 624. Концепция сильного магнитного поля отклонения •
(Сегодня последний день 2023 года, заранее поздравляю всех с Новым годом, желаю в 2024 году разбогатеть и стать богатыми!)
На палубе авианосца "Хайси" в зоне взлета Сюй Чуань увидел две электромагнитные катапульты, установленные на палубе, или, как их еще называют, электромагнитные катапультные дорожки.
Как известно, будь то обычный гражданский авиалайнер или истребитель, за исключением очень небольшого числа вертолетов и истребителей с вертикальным взлетом и посадкой, подавляющему большинству самолетов для взлета требуется узкая взлетно-посадочная полоса.
Основной принцип заключается в разнице скоростей воздушного потока над и под крылом самолета, это довольно базовые знания из курса физики средней школы.
Проще говоря, когда самолет разбегается по взлетно-посадочной полосе, крыло разделяет воздух на две части: верхнюю и нижнюю. Из-за формы крыла за одно и то же время воздух, проходящий над крылом, проходит большее расстояние, чем воздух, проходящий под крылом. Следовательно, скорость воздушного потока над крылом больше, чем скорость воздушного потока под крылом.
Согласно принципу Бернулли, в жидкости давление меньше там, где скорость потока больше, и давление больше там, где скорость потока меньше.
Давление воздуха под крылом больше, чем давление воздуха над ним, и на крыле возникает разность давлений, разность давлений создает разность давлений, направленную вверх, эта разность давлений и есть подъемная сила самолета, и когда подъемная сила больше веса самолета, самолет может взлететь.
Именно поэтому самолету необходимо достичь определенной скорости, чтобы взлететь.
На суше этого ускорения можно достичь, построив взлетно-посадочную полосу длиной в несколько тысяч метров.
Но на авианосце, где каждый дюйм на счету и площадь не так уж велика, как заставить истребитель набрать достаточную скорость для взлета, чтобы не упасть в море, является ключевым показателем.
Для этого инженеры на ранних этапах разработали катапульту, помогающую взлетать палубным самолетам.
Первоначальная катапульта была чем-то похожа на "рогатку", распространенную в детстве в сельской местности в ранние годы, с использованием катапультной пружины, тягового устройства, катапультного цилиндра и другого оборудования, образующего катапульту для взлета.
Когда эта катапульта для взлета растягивалась до максимума, она, как "рогатка", накапливала силу, и палубный самолет, после возвращения на место, как камень в рогатке, разгонялся до очень высокой скорости и "свистел" в воздух.
Затем, в истории развития авианосцев, с резким увеличением веса и взлетной скорости палубных самолетов, в дополнение к этой механической катапульте для взлета, появилось множество других типов катапульт.
Например, пневматические, пороховые, ракетные, электрические, гидравлические и паровые и т. д.
Но, за исключением паровой катапульты, другие типы катапульт из-за ограничений безопасности или энергии катапультирования ограничивали развитие и использование палубных самолетов и постепенно были выведены из эксплуатации.
А к двадцать первому веку недостатки паровой катапульты также постепенно выявились с развитием палубных самолетов и авианосцев.
Например, высокие требования к конструкции и весу авианосца, необходимость в большом парогенераторе и сложной системе трубопроводов, сложность точного управления скоростью взлета и ускорением, что приводит к чрезмерным нагрузкам на самолет во время взлета, увеличивает износ планера и риск для пилота, и другие проблемы ограничивают его развитие.
А электромагнитная катапульта, рожденная в новую эпоху, обладает такими преимуществами, как точное управление, высокая эффективность и мощность взлета, компенсируя недостатки паровой катапульты.
На самом деле, электромагнитная катапульта - это не новая концепция, еще в 1940-х годах ВМС США использовали технологию асинхронного двигателя, построили линейный двигатель и провели испытания катапультирования самолетов.
Но из-за высокой стоимости разработки, проблем с энергоснабжением, накоплением электроэнергии и других сложных вопросов, электромагнитная катапульта до сих пор не является зрелой технологией.
В этом отношении Китай находится в авангарде мира и, можно сказать, является номером один в мире.
Хотя "Хайси" - первый авианосец, использующий технологию электромагнитной катапульты, соответствующая технология уже достаточно зрелая.
Причина, естественно, в том, что технология управляемого ядерного синтеза созрела первой.
Его технология управления высокотемпературной плазменной турбулентностью включает в себя не только передовые математические модели, но и исследования и применение сверхпроводящих материалов.
Будь то высокотемпературный медно-углеродно-серебряный композитный сверхпроводящий материал или улучшенный сверхпроводник, они значительно усилили и восполнили недостатки Китая в этой области.
А улучшенный сверхпроводящий катушечный накопитель энергии, используемый в электромагнитной катапульте "Хайси", имеет номинальную мощность более 50 мегаватт, что в 200-300 раз больше, чем у самого передового устройства накопления энергии для электромагнитной катапульты, о котором сообщалось на рынке.
Его мощная выходная функция, в сочетании с мощным оборудованием управления электропитанием, микрокомпьютерной системой промышленного управления, линейным асинхронным двигателем и другими технологиями, позволяет запустить палубный самолет за более короткое время с меньшим расстоянием разгона и большим ускорением.
В сочетании с термоядерным реактором "Хуасин", развернутым на "Хайси", при предельной нагрузке он может завершить один цикл зарядки за двадцать секунд и запустить палубный самолет в небо.
Конечно, это только теоретическая скорость, на самом деле нужно учитывать перемещение палубного самолета по авианосцу, подготовку и другие аспекты работы, и она далеко не так эффективна.
Но, несомненно, она уже превзошла самую передовую технологию электромагнитной катапульты на нынешнем авианосце "Форд", и является настоящим тяжелым оружием великой державы.
На палубе "Хайси" Сюй Чуань слушал представление Оуян Чжэня и задумчиво смотрел на электромагнитную катапульту перед собой.
Применение электромагнитной катапульты, как и электромагнитной пушки, основано на использовании электромагнитного поля, а принцип основан на действии электромагнитной индукции и силы Лоренца.
С точки зрения боя, это можно считать частью "атаки".
Но где есть атака, там должна быть и защита, и использование электромагнитного поля в защите не лишено воображения.
Например, электромагнитный отклоняющий щит.
Теоретически, создание электромагнитного щита можно описать одним предложением: "То есть, с помощью мощного конденсатора на броне формируется сильное магнитное поле, которое мешает, отклоняет или даже парализует высокоскоростные летающие объекты."
Но на самом деле, создание электромагнитного отклоняющего щита, способного помешать высокоскоростному летающему объекту, сложнее, чем управление сверхвысокотемпературной плазмой в камере управляемого ядерного термоядерного реактора.
Это устройство из научной фантастики, с помощью мощного конденсатора, создает на броне сильное магнитное поле, которое мешает, отклоняет или даже парализует приближающиеся снаряды и ракеты. Его ядро также относится к использованию электромагнитного поля.
Но с точки зрения сложности, последнее намного сложнее, чем первые два.
Настолько, что до сих пор нет подробной и полной теории.
Конечно, речь идет о совершенном и мощном электромагнитном отклоняющем щите из научной фантастики, что касается более слабого применения щита электромагнитного поля, то оно не отсутствует и сейчас.
Пользователи сети любят называть ее "сторожевой башней", и в дополнение к огромной вертикальной антенне и спутниковому приемнику, она оснащена различными радарами и глушителями. Первые могут обнаруживать удаленные снаряды, дым, газ, звуковые волны и т. д., а вторые могут создавать мощное поле помех, охватывающее диапазон частот от 0,01 до 20000 МГц, чтобы предотвратить установку злоумышленниками дистанционно управляемых бомб и т. д. на пути следования кортежа.
С точки зрения физики, это на самом деле тоже своего рода электромагнитный щит.
Просто его функциональность не так сильна, как в научной фантастике.
Для Сюй Чуаня, когда он завершил математическую модель и систему управления высокотемпературной плазменной турбулентностью, он думал об использовании управления "сверхвысокотемпературной плазмой" для формирования структуры, подобной "щиту магнитного поля", но после некоторого периода исследований он все же отказался от этой идеи.
Во-первых, в то время он был сосредоточен на технологии управляемого ядерного синтеза, а во-вторых, реализация такого щита была слишком сложной.
Но теперь, увидев электромагнитную разгонную дорожку на авианосце "Хайси", Сюй Чуань невольно задумался о способах использования электромагнитного поля.
Создание "блестящего и великолепного" щита, как в научно-фантастических романах и фильмах, невозможно с нынешним уровнем человеческих технологий, и даже он, стоя на вершине современного физического мира, не может представить себе никакой возможности реализации такого щита.
Если только не произойдет два или три технологических взрыва.
Но это не значит, что нет возможности использовать электромагнитное поле и плазму высокой плотности для создания "поля" на поверхности объекта, чтобы компенсировать некоторую межзвездную пыль, космическую радиацию, мелкие метеориты и т. д.
И плазма не обязательно должна реализовываться и управляться в управляемом ядерном термоядерном реакторе.
Если действительно взяться за это, у него все еще есть способ.
Например, использовать генератор плазмы для генерации плазмы, при низкой температуре, с помощью источника питания в форме высокой частоты и высокого напряжения, а затем с помощью искрового разряда или поверхностного разряда активировать газовую среду, ионизируя ее, чтобы сформировать плазменное поле.
Теоретически, это также один из способов формирования внешнего плазменного поля объекта.
Просто плазменное поле, образованное таким способом, трудно поддерживать в течение длительного времени, кроме того, ключевым вопросом является то, как оно формирует покрывающее поле.
Это похоже на другой путь технологии управляемого ядерного синтеза - "инерционное магнитное удержание", когда с помощью непрерывного лазерного зажигания достигается прерывистое создание высокотемпературной плазмы.
"Но в целом, это плазменное поле действительно может быть реализовано?"
Размышляя, Сюй Чуань невольно пробормотал про себя. Голос был негромким, но у Оуян Чжэня, стоявшего рядом, был острый слух, он быстро повернул голову и с любопытством спросил: "Плазменное поле? Что это значит?"
Услышав голос, Сюй Чуань пришел в себя, смущенно улыбнулся и сказал: "Извините, я только что думал о другом."
Оуян Чжэнь с любопытством в глазах рассмеялся: "Ничего, ничего, мне больше интересно, что такое плазменное поле, о котором вы только что говорили, академик Сюй, что это за новая технология? Можете рассказать?"
Как руководитель отдела военно-морского оборудования, он, естественно, очень чувствителен к такого рода терминам.
Плазменное поле, если он правильно понял, возможно, имеет отношение к тому, что ходит в слухах, особенно когда это произносит человек, стоящий перед ним, что не может не вызвать у него еще больший интерес.
Он водил его по "Хайси", представляя все вокруг, с одной стороны, по указанию высшего руководства, а с другой стороны, зная, что он интересуется авианосцем, думая, сможет ли он помочь улучшить и усовершенствовать некоторые технологии, связанные с авианосцем.
Например, электромагнитная катапульта, два ее ядра были улучшены и оптимизированы после прорыва в исследованиях этого человека.
По сравнению с их собственными экспертами и профессорами, этот человек, очевидно, лучше знает характеристики и данные этих вещей, и, если он просто даст небольшой совет, возможно, это сэкономит им много времени и сил при последующей оптимизации и улучшении.
Слегка покачав головой, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Это еще не очень зрелая идея, если в будущем ее удастся реализовать, вы обязательно узнаете."
Для него, стоящего на такой высоте и положении сегодня, по крайней мере, в области, связанной с наукой, необходимо быть осторожным в словах и поступках.
Эти не очень зрелые идеи и мысли, достаточно знать самому. Если их озвучить, это может помешать исследовательской работе других людей.
Как и в случае с отделом военно-морского оборудования, очевидно, что они заинтересованы в технологиях и идеях в его руках, и это почти написано на лице Оуян Чжэня.
Если бы это было возможно, он бы не возражал против совместной разработки.
Но сейчас, когда даже осуществимость и теоретическая основа не определены, лучше не заниматься ерундой, а сначала самому изучить этот вопрос.
И, что еще важнее, с нынешним уровнем человеческих технологий, даже если эта технология будет реализована, ее перспективы, вероятно, будут не в военном применении, а в исследовании и освоении космоса.
Сбоку, на лице Оуян Чжэня промелькнуло сожаление, а затем он улыбнулся и сказал: "Исследовательские возможности отдела военно-морского оборудования все еще очень сильны, и если академику Сюю понадобится, мы можем сотрудничать."
Сюй Чуань с улыбкой кивнул и сказал: "Если понадобится."
Кратко прокрутив в голове соответствующие идеи и мысли, Сюй Чуань записал их, а затем последовал за Оуян Чжэнем, чтобы осмотреть авианосец, удовлетворяя свое любопытство.
Конечно, он также без оговорок указал Оуян Чжэню на некоторые места, где можно помочь оптимизировать определенное оборудование или материалы, хотя это не обязательно сыграет большую роль.
Проведя день на верфи Цзяннань, помимо участия в церемонии спуска на воду и присвоения имени "Хайси" и осмотра утром, во второй половине дня Сюй Чуань нашел главного конструктора верфи Цзяннань, академика Чжэн Юаньхана, и долго беседовал с ним.
В основном, он подробно расспрашивал о развитии и будущем некоторых интеллектуальных промышленных проектов.
Учиться у старых заводов с отработанными технологиями, особенно в области промышленного развития, - это не стыдно, и если в будущем Институт Синхай пойдет по этому пути, то его нынешний опыт может сэкономить много времени и средств.
Вечером, отклонив приглашение на ужин от верфи Цзяннань, Сюй Чуань сел на скоростной поезд и вернулся из Шанхая Чунминдао в Цзиньлин.
Изготовление и сборка космического челнока вступили в завершающую стадию, и, по оценкам, примерно через неделю этот космический аппарат, стоимостью более 1,5 миллиарда юаней, будет официально завершен.
В этот ключевой момент он, естественно, должен вернуться в Институт Синхай, чтобы руководить общей ситуацией.
P.S.: Сегодня последний день 2023 года, поздравляю всех с Новым годом! Завтра Новый год, и я сделаю для вас большое обновление!