— Использовать плазму…
Услышав это новое словосочетание, произнесённое Чан Хаонаном, Хан Чен Фэн, как специалист по плазме, не выказал растерянности, как большинство других людей.
Напротив, он быстро уловил суть:
— То есть технология магнитогидродинамической генерации…
Эта фраза не была произнесена с вопросительной интонацией, а лишь служила для подтверждения собственной мысли.
Поэтому он, не дожидаясь ответа Чан Хаонана, почти сразу продолжил:
— Зарубежные исследовательские институты и университеты уже построили несколько магнитогидродинамических генераторов, работающих на разных принципах, но все они были маломощными продуктами, предназначенными для проверки концепции, и не представляли особой технической сложности, так что вряд ли вам нужно специально искать человека, который бы этим занимался…
Из-за сложности получения рабочего тела с подходящими свойствами и достаточно высокой магнитной проницаемостью, магнитогидродинамические электростанции, построенные США и СССР в период холодной войны, в основном работали на комбинированном магнитогидродинамическом и паровом/газовом цикле, то есть использовали те же угольные котлы или газовые турбины, что и обычные электростанции, для получения плазмы, а затем направляли эту плазму в сильное магнитное поле для выработки электроэнергии.
К слову, этот подход в чём-то схож с идеей Чан Хаонана использовать авиационный двигатель для генерации плазмы, а затем применять её для улучшения характеристик малозаметности.
Но, как нетрудно догадаться, плазма, полученная таким способом, явно недостаточна ни по плотности электронов, ни по энергии, и даже для обеспечения малозаметности её можно использовать лишь для покрытия некоторых ключевых участков в хвостовой части самолёта.
Что же касается выработки электроэнергии…
Эффект, конечно, был примерно как в комедии.
Хотя номинальная мощность всей установки могла достигать десятков или даже сотен мегаватт, но на самом деле всё это было рассчитано исходя из максимальной механической мощности, а реальная доля магнитогидродинамической части была ничтожно мала.
И все эти электростанции, без каких-либо неожиданностей, после завершения или прекращения исследований перешли на традиционный режим работы…
Поэтому для получения действительно ценной с практической точки зрения технологии магнитогидродинамической генерации, ключевым моментом является не сама генерация, а то, как получить достаточно эффективное рабочее тело…
Процесс анализа, хоть и кажется сложным в описании, на самом деле занял лишь мгновение.
Соединив это с некоторыми слухами, которые он слышал раньше, в его голове быстро сформировалась полностью замкнутая идея.
Хан Чен Фэн резко вздохнул, затем поднял голову и посмотрел в окно рядом с собой —
Примерно в 500 метрах возвышалась серая стена длиной в несколько километров, закрывающая большую часть обзора.
Но специалисты в основном знали, что по другую сторону стены находится самая центральная часть научного городка Хуайжоу, а также место, где расположены две аэродинамические трубы JF10 и JF14…
— Итак… Вы собираетесь использовать преимущества нашей страны в области детонационных технологий, применив детонационную ударную трубу в качестве источника энергии для магнитогидродинамического генератора, и использовать газ, сжатый сильной ударной волной, в качестве рабочего тела, заменив высокотемпературные продукты сгорания, используемые в традиционных магнитогидродинамических установках…
Хотя Хан Чен Фэн в последние годы занимался непопулярными направлениями исследований, из-за чего у него не было весомых достижений, и он даже не проходил первый тур отбора в академики, это вовсе не означало, что он был бездельником.
Опираясь лишь на несколько слов Чан Хаонана и место встречи, выбранное для них двоих, он за короткое время разобрался и нашёл правильный ответ.
Или, скорее, часть правильного ответа.
— Похоже, Старый Лю был абсолютно прав… Фундаментальные исследования в Институте 240 действительно на высоком уровне.
Сказав это, Чан Хаонань кивнул, и на его лице появилось выражение одобрения.
На самом деле, Лю Юнцюань ранее не давал особой оценки Институту 240 и Хан Чен Фэну, а лишь произнёс несколько дежурных любезностей.
Но упоминание имени первого в этот момент, несомненно, могло сделать последующее сотрудничество между ними более гладким.
И действительно, взгляд Хан Чен Фэна слегка изменился.
Однако в таких делах излишнее усердие может навредить, и если бы он сказал слишком много, это выглядело бы нарочито.
Поэтому Чан Хаонан ограничился намёком, а затем сменил тему, вернувшись к основному вопросу:
— Ты прав, но моя полная идея немного сложнее, и в зависимости от платформы, на которой она будет реализована, её можно разделить на два разных направления.
Он открыл на компьютере схему:
— Базовый вариант таков: сначала поток воздуха поступает в сопло Лаваля, где происходит снижение давления и увеличение скорости, тепловая энергия газа преобразуется в кинетическую, затем выходящий газ направляется в канал Фарадея, где под действием дугового разряда происходит предварительная ионизация газа, конечно, этот процесс, по сути, эквивалентен плазменному двигателю, поэтому будет выделяться некоторое количество кинетической энергии, и если углубиться в эффективность преобразования энергии, то можно использовать и эту часть энергии, например, для приведения в действие плазменного резака для плавления материалов…
— После канала Фарадея высокоскоростной низкотемпературный газ смешивается с вводимым извне топливом и поступает в детонационную секцию, где происходит эффективное высвобождение химической энергии топлива, что ещё больше увеличивает энергию плазмы в рабочем теле, и, наконец, поступает в секцию магнитогидродинамической генерации, где происходит процесс выработки электроэнергии равновесной плазмой, при этом часть электроэнергии выводится, а другая часть используется для дугового разряда в следующем цикле.
Хан Чен Фэн некоторое время смотрел на принципиальную схему на компьютере:
— Значит, мне нужно определить электронную температуру, плотность и энергию плазменного поля струйной плазмы, определить наиболее подходящий газ для рабочего тела и условия генерации… И, возможно, рассчитать параметры модели всей системы генерации?
Надо сказать, что обсуждать вопросы со специалистом действительно легко.
Поскольку речь шла о детонационной секции и ударной трубе, Чан Хаонань ранее привлекал к исследованиям, связанным с плазмой, Кирилла Цзяна и других сотрудников Института механики.
Хотя работа и продвигалась, но всё время приходилось подталкивать.
Не то что сейчас, когда он только показал схему, а собеседник уже понял, что ему нужно делать.
— Параметры модели пока не нужно рассчитывать тебе, самый важный процесс в генерации рабочего тела — это всё-таки детонация, поэтому эту часть работы пусть выполняют здешние товарищи…
Чан Хаонань махнул рукой:
— Тебе нужно будет заняться другим делом, а именно другим вариантом, помимо базового.
Он щёлкнул левой кнопкой мыши, и схема на экране компьютера тут же изменилась.
— Хотя принцип генерации, о котором я только что говорил, прост, он позволяет генерировать только короткие импульсы длительностью не более 100 мс, но представь, что если модифицировать существующую детонационную секцию так, чтобы она могла генерировать импульсные детонации с определённой периодичностью, а затем заменить рабочий газ с воздуха на более легко ионизируемый газ и использовать его повторно, то можно будет, как в обычном генераторе, получать периодический потенциал, похожий на переменный ток…
— …
В отличие от мгновенного понимания в прошлый раз, на этот раз Хан Чен Фэн не сразу отреагировал, а, молча выслушав объяснение Чан Хаонана, погрузился в размышления…
Дело было не в том, что возникли какие-то проблемы с пониманием технологии —
На самом деле, принципиальной разницы между двумя вариантами почти не было, просто сложность практической реализации на инженерном уровне сильно различалась.
Настоящее недоумение у него вызывал смысл последней технологии.
Спустя некоторое время Хан Чен Фэн всё же не смог сдержать любопытство, к тому же академик Чан выглядел вполне доступным человеком и вряд ли обиделся бы на пару вопросов:
— Но, академик Чан… Хотя я не очень разбираюсь в аэродинамических трубах, при одинаковом уровне технологий пиковая энергия, генерируемая периодической импульсной детонацией, должна быть намного ниже, чем при однократной детонации?
Чан Хаонань кивнул, давая понять, чтобы собеседник продолжал.
Увидев это, Хан Чен Фэн немного расслабился, убедившись, что не задал совсем уж глупый вопрос, и продолжил:
— Но ведь самое большое преимущество магнитогидродинамической генерации заключается в высокой пиковой мощности импульса, что позволяет обойтись без промежуточных накопителей энергии, быстро вращающихся частей и мощных переключателей, передавая энергию непосредственно нагрузке, а если речь идёт просто о подаче обычного высоковольтного переменного тока, то с этим справятся любые обычные электростанции, зачем же использовать такую дорогостоящую технологию?
Чан Хаонань не стал давать прямой ответ, а с улыбкой спросил в ответ:
— Товарищ Чен Фэн, вы ведь знаете, разработка какого проекта ведётся здесь, в научном городке Хуайжоу?
— Разумеется…
— ответил Хан Чен Фэн.
Он был выходцем из атомной отрасли, сам по себе имел высокий уровень допуска, и к тому же Чан Хаонань лично пригласил его сюда, поэтому, конечно, знал о существовании гиперзвукового оружия.
— А как вы думаете, какой источник питания сможет удовлетворить потребности летательного аппарата в электроэнергии для прямоточного двигателя, который имеет простую конструкцию и не имеет вращающихся частей?
Чан Хаонань, очевидно, был в хорошем настроении и решил немного поиграть в загадки.
— Конечно, батареи или топливные элементы.
Хотя Хан Чен Фэн и не был специалистом в области аэрокосмической техники, но здравым смыслом не был обделён:
— Академик Чан, этим вы меня не подловите… На ракете обычно только несколько подсистем, таких как управление, связь и наведение, нуждаются в электроэнергии, потребность и время запуска ограничены, батареи вполне могут удовлетворить потребности…
Однако Чан Хаонань, похоже, не шутил:
— Я вовсе не пытаюсь тебя экзаменовать…
Сказав это, он посмотрел на часы на стене.
— А если это не ракета?
— …
Не успел Хан Чен Фэн снова открыть рот, как раздался стук в дверь.
В дверях кабинета стоял человек примерно его возраста, одетый в пуховик с символикой Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации:
— Академик Чан…
Вошедший только сейчас заметил Хан Чен Фэна, сидящего на диване, и тут же осёкся.
— Ничего, это начальник института № 240 Китайской корпорации ядерной промышленности Хан Чен Фэн, он приехал помочь нам с исследованиями, связанными с плазмой, свой человек.
— объяснил Чан Хаонань.
Только после этого вошедший продолжил:
— В соответствии с вашими требованиями, аэродинамическая модель волнолёта, удовлетворяющая требованиям широкого диапазона скоростей, готова, можно начинать испытания в любое время.
Хан Чен Фэн всё ещё размышлял над смыслом вопроса, который только что задал Чан Хаонань, как вдруг услышал ключевую фразу, которая его осенила — требования широкого диапазона скоростей.
Другими словами, цель их исследований — это не… или не только одноразовое изделие, предназначенное для использования в узком диапазоне проектных условий.
По сравнению с ракетой, которой нужно лишь как можно быстрее разогнаться и поразить цель, такие требования кажутся ближе…
— Самолёт?
http://tl.rulate.ru/book/129535/5739749
Готово:
