تیمی از محققان پکن ژنراتوری را ساختند که قابلیت تبدیل گاز داغ در سرعت های مافوق صوت به جریان الکتریکی را دارد.
به گزارش تکناک و بر اساس گزارش خبرگزاری South China Morning Post برق تولید شده می تواند برای تامین انرژی لیزرهای نظامی، سلاح های مایکروویو، تفنگ های ریلی و سایر سلاح های انرژی پالسی استفاده شود.
محققان ادعا کردند که ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک (MHD) مافوق صوت بیش از ده برابر توان تولید شده در آزمایش‌های قبلی کارایی دارد.
به گفته ژانگ ژیائویان و همکارانش، «ژنراتور MHD مافوق صوت فاقد قطعات چرخشی است که جزو مزایای منحصر به فرد آن به شمار می رود.
محققان مؤسسه مکانیک، آکادمی علوم چین، در مقاله‌ای گفتند که نیازی به اجزای ذخیره انرژی میانی نیست همچنین این ژنراتور ظرفیت بزرگ و کارایی بالایی دارد.
انرژی را می توان مستقیماً بدون سوئیچ با قدرت بالا به بار منتقل کرد و دستگاه می تواند به سرعت راه اندازی شود.
در جدیدترین آزمایش امواج ضربه ای، گاز بی اثر را به پلاسمای بسیار رسانا تبدیل می کند که با فشرده سازی و شتاب دادن گاز آرگون به 14 ماخ یا 14 برابر سرعت صوت، با ذرات گرم و باردار الکتریکی بارگیری می شود.
این سیستم تنها با استفاده از یک لیتر گاز مافوق صوت، پالس‌های سریع جریان الکتریکی تا 212 کیلووات را در طول آزمایش‌ها تولید کرد.
به گفته تیم ژانگ ژیائویان ، یک گیگاوات برق ممکن است تنها از پنج متر مکعب (177 فوت مکعب) پلاسمای مافوق صوت تولید شود.
ژنراتور مغناطیسی هیدرودینامیک
انرژی یون‌های متحرک سریع توسط ژنراتور MHD که یک دستگاه لوله‌ای شکل است گرفته می‌شود و به برق تبدیل می‌شود.
ژنراتور MHD بر خلاف تکنیک های معمولی تولید برق شامل قطعات گردان نیست و به اجزای ذخیره انرژی متوسط نیاز ندارد.
این یک سیستم ساده، مؤثر و با ظرفیت بالا است که ممکن است برای کاربردهای نظامی مانند سلاح‌های مایکروویو با قدرت بالا استفاده شود.
سیستم ژنراتور انفجارهایی را ایجاد می کند که گاز را به پلاسما تبدیل می کند و انرژی پلاسما را به برق پرقدرت تبدیل می کند.
تیم ژیائویان نوشت: محققان دیگر سعی کردند دینامیت را برای تولید امواج شوک مافوق صوت برای یک ژنراتور MHD به راه بیندازند.
اما این رویکرد به مواد منفجره شیمیایی زیادی نیاز داشت و به دلیل نگرانی های ایمنی تا حد زیادی کنار گذاشته شد.
فرآیند فوق العاده برای تولید انرژی
یک محقق مستقر در پکن که در مطالعه ژیائویان حضور دارد و با SCMP بر اساس ناشناس بودن صحبت نمی کند، می گوید: تبدیل انرژی انفجاری به برق کار آسانی نیست.
این محقق گفت: تیم ژانگ توانست به سرعت و دمای بسیار بالایی به طور همزمان دست یابد. مدیریت چنین انفجارهایی بسیار چالش برانگیز است و محققان پیشنهاد می کنند که جامعه از رام کردن این روش افراطی تولید انرژی سود خواهد برد. او اضافه کرد: اگر این فناوری در تولید برق کاربرد پیدا کند، ممکن است مدیون سلاح های مافوق صوت باشیم.
سیستم‌های احتراق معمولی نمی‌توانند سیالات یونیزه شده را به‌اندازه کافی سریع برای تولید برق با توان بالا ایجاد کنند، که نیاز به تأسیسات بزرگ با اجزای مکانیکی متعدد و تعمیر و نگهداری منظم دارد. از طرف دیگر ژنراتور MHD می تواند برق با توان بالا را در یک سیستم ساده و فشرده تولید کند.
به گفته محققان، این می تواند راه حلی برای برخی از دشوارترین چالش ها در توسعه سلاح های انرژی پالسی ارائه دهد.
چالش ها
ادعا می شود تکنیک پیشنهادی تیم مطالعه پتانسیل های زیادی دارد، اما عوارض خاصی نیز دارد.
کاربران نظامی این فناوری ممکن است شک داشته باشند و سیستم‌های متحرک برای سلاح‌های انرژی پالسی باید از چالش‌های فنی، از جمله دستگاه شوک انفجاری عبور کنند.
انفجاری که الکتریسیته تولید می کند ممکن است صدای بلندی نیز ایجاد کند که محل اسلحه را مشخص می کند.
علاوه بر این، بارگیری مجدد غشاهای تازه بعد از هر شلیک می تواند در میدان جنگ چالش برانگیز باشد مگر اینکه کار به سرعت و به طور موثر خودکار شود.
یک مگاوات یا بیشتر الکتریسیته برای برخی از سلاح های لیزری قدرتمندی که در حال حاضر برای نابود کردن یک هدف در فواصل دور در حال توسعه هستند، مورد نیاز است.
بر اساس گزارش ها، چین در حال کار بر روی یک سلاح مایکروویو با قدرت بالا است که ممکن است برای اختلال در ماهواره ها و هواپیماها استفاده شود.
