Ремонт, сервис, услуги » Информация » Мощный электромагнитный импульсный генератор — реальность или вымысел?




Мощный электромагнитный импульсный генератор — реальность или вымысел?

Автор: addministr от 10-05-2022, 11:15

Категория: Информация



[/url]Картинка: browsecat.net



Периодически то в одном, то в другом фильме мелькает интересный девайс, который позволяет за доли секунд выключить: всю электронику в окрестностях, свет во всём городе, «победить всех роботов разом» и т.д. и т. п. Да, речь пойдёт о «мифическом» генераторе электромагнитного импульса. Но насколько он реален на самом деле?



archive.is



Установка устройства представляла собой медную трубку, заполненную быстродействующим взрывчатым веществом. Ударная волна распространялась в устройстве от одного конца к другому, как показано на рисунке. Для предотвращения нежелательного (слишком быстрого) разрушения, устройство было залито бетоном или использовалась обмотка стекловолокном и заливка эпоксидной смолой.



Для начального пуска электромагнитного потока использовалась высоковольтная батарея Маркса. Расширяющаяся ударная волна постепенно замыкает катушку снаружи, запирая ток внутри оставшихся витков, и сжимает магнитное поле. При этом максимальный импульс генерируется практически перед полным разрушением самого устройства. При этом пиковые токи достигают значений в десятки мегаампер и энергии в десятки мегаджоулей. Типичным разбросом значений выходного тока (в зависимости от размеров и конструкции устройства) является интервал в 10-1000 раз превышающий ток, который регистрируется при обычных природных ударах молний.



Если некоторым образом попытаться обобщить значения энергии, которая может храниться в подобном химико-электромагнитном хранилище, то её можно примерно охарактеризовать как 100 Дж/г. Ряд экспериментов с подобными генераторами показал достижение токов до 250 мегаампер и энергию импульса более 1 мегаджоуля.



В качестве подобного устройства можно назвать плоский генератор:







При испытании его с объёмом взрывчатого вещества весом в 1 кг, мощность составила 100 000 000 000 ватт, энергия порядка 1 мегаджоуля и сила тока в 14 мегаампер. Вес генератора не превышал 10 кг. Именно на этом генераторе было получено магнитное поле, сила индукции которого составляла около 2500 Тесла.



Кому интересно подробнее почитать об этом генераторе, может ознакомиться со следующими монографиями:






Долотенко М. И.: Магнитокумулятивные генераторы МК-1 сверхсильных магнитных полей.




«Магнитоимпульсные генераторы — импульсные источники энергии»: Под ред. В.А.Демидова, Л.Н.Пляшкевича, В.Д.Селемира. /Саров, 2012.




Ещё одной разновидностью плоского генератора является так называемый коаксиальный генератор, который устроен почти так же, только в качестве сжимаемого объекта выступает цилиндр, внутри которого помещён металлический стержень. Вариаций такого генератора имеется 2, в первой из которых протекание тока происходит только по внешнему цилиндру, а во второй версии задействуется и внутренний стержень.





Картинка: vk.com



Подобный генератор позволил получить весьма высокие показатели импульса -ток составил порядка 250 мегаампер и энергию достигла порядка 30 мегаджоулей.



Проблемой генератора Сахарова и рассмотренных выше ему подобных являлось то, что сила противодействия магнитного поля, запертого в механической катушке, на каком-то этапе становилась настолько большой, что дальнейшее сжатие было невозможным: происходила остановка процесса сжатия и разрушение катушки, причём не внешним взрывчатым веществом, как можно было бы подумать, а внутренним магнитным полем катушки.



Это привело к необходимости дальнейшего исследования этого вопроса, так как было выяснено, что для максимальной эффективности конвертации энергии взрывчатого вещества в электромагнитное излучение, необходимо магнитное поле сжать ещё сильнее, примерно в 1000 раз больше, чем в генераторе, который предложил Сахаров!



Что явилось толчком к дальнейшей эволюции генератора, в котором уже не физическая катушка сжимала поле, а была использована ударная волна, движущаяся прямо внутри вещества. Для этого была разработана следующая конструкция:







Устройство состоит из пластиковой сферы, внутри которой находится взрывчатое вещество, в центре взрывчатого вещества, находится кристалл йодида цезия. Кристалл установлен таким образом, что к нему с двух сторон подходят металлические конусы, которые проводят магнитное поле от постоянных магнитов.



Работает устройство следующим образом: вся поверхность пластиковой сферы покрыта сложной сетью канавок, изготовленных методом сверхточной ЧПУ фрезеровки и заполненных взрывчатым веществом с высокой стабильностью скорости детонации. Их основное назначение – сделать так, чтобы детонация распространилась по всей сфере внутри канавок, что вызвало, в свою очередь, одновременную, со всех сторон – детонацию основного вещества в центре. Каждая канавка заканчивается отверстием, через которое детонация от канавки — передаётся основному заряду взрывчатого вещества в центре (сфера с этими отверстиями выглядит как покрытая со всех сторон кучей отверстий. Как примерно шарик-ситечко, для заваривания чая).



Цель всей этой затеи — чтобы создать максимально сферическую волну давления, сходящуюся к центру — прямо кристаллу. Почему именно йодид цезия: было выявлено, что ударная волна в твёрдом теле, максимально сферической формы, достигается именно в монокристаллах подобного типа.



Так как плотность самого кристалла существенно больше, чем газообразные продукты взрыва, на поверхности кристалла накапливается избыточное давление, которое может превышать значение в миллион атмосфер. После некого порогового момента, сферическая волна давления с огромной скоростью начинает своё продвижение внутрь кристалла, одновременно со всех сторон. На пути её прохождения кристалл как таковой прекращает существовать, распадаясь в атомарную форму.



Кстати, именно этот момент объясняет, почему ударная волна сжимает магнитное поле: позади её фронта, вещество атомарного состояния — обладает практически металлической проводимостью! И можно сказать, что фактически сжатие происходит, условно говоря, «металлическим шаром».



На конечной стадии сжатия, размер поля, запертого внутри кристалла, составляет всего одну тысячную от того размера, который был изначально.



Ударная сферическая волна, сжавшись в точку, останавливается и начинает обратное движение, высвобождая запертое внутри поле. Точные цифры по эффективности подобной конструкции найти не удалось, но, так как она превышает по эффективности аппарат конструкции академика Сахарова, следует полагать, что цифры будут более чем впечатляющими!



Если попытаться сравнить предыдущие конструкции и более новый вид с распространением ударной волны внутри вещества — то явным плюсом электромагнитных импульсных генераторов со сжатием магнитного потока физическим устройством (лайнером) – является гораздо более простое устройство, хорошая повторяемость результатов и высокая надёжность (это становится хорошо понятно, если мы вспомним сложность устройства с ударной волной в твёрдом теле, где одна только сверхточная фрезеровка сферы чего стоит! Это явно не массовый аппарат.



Ещё одним альтернативным способом, который позволяет развивать большую мощность и высокую скорость сжатия — является сжатие с помощью магнитного поля. Для этого используется мощный одновитковый соленоид, который позволяет сжимать находящийся внутри соленоида лайнер, со скоростями, позволяющими достигать полей, до 300 Тесла. Взрывные же генераторы позволяют получить поля до 2500 Тесла (и, наверное, сейчас уже даже поболее!).



Так что, как можно было видеть по изложенным в этом рассказе фактам — импульсный генератор электромагнитного излучения не является досужим вымыслом киношников, а представляет собой ряд вполне конкретных конструкций, параметры которых впечатляют. Мало того — существуют и сверхмощные импульсные микроволновые генераторы. Обо всём этом можно почитать тут.



[url=http://ruvds.com/ru-rub?utm_source=habr&utm_medium=article&utm_campaign=DAN_SEA&utm_content=moshhnyj_elektromagnitnyj_impulsnyj_generator_%E2%80%94_realnost_ili_vymysel?]

 

Источник: https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/664814/





Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Архив | Связь с админом | Конфиденциальность

RSS канал новостей     Яндекс.Метрика