اینه جم - تیمی پژوهشی در چین یک سلاح مایکروویو با قدرت بالا یا به اختصار اچ پی ام را ساخته اند که با چهار موتور جمع و جور و کارآمد استرلینگ کار می کند.
این موتورها که به طور موثر انرژی حرارتی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند، همراه هم به عنوان یک پمپ حرارتی معکوس کار کرده و به یک سیم پیچ ابررسانا کمک می کنند تا میدان مغناطیسی با قدرتی تا چهار تسلا ایجاد کند.
سپس از آن برای هدایت امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا استفاده می شود که از قدرت کافی برای سرکوب پهپادها، هواگردهای نظامی و حتی ماهواره ها برخوردار است.
این نخستین سلاح اچ پی ام جهان مبتنی بر فناوری موتور استرلینگ است که ساخت آن به طور عمومی گزارش می شود.
شدت میدان مغناطیسی و پایداری آن به 68 هزار برابر میدان مغناطیسی سیاره زمین یا نزدیک به نیمی از قدرت میدان مغناطیسی می رسد که توسط برخورد دهنده هادرونی بزرگ (ال اچ سی) در اروپا ایجاد می شود.
تسلیحات مایکروویو بدون هزینه انرژی هنگفت
این سامانه تسلیحاتی که به راحتی می تواند در یک کامیون جا شود، در مقایسه با فناوری های موجود، کاهش قابل توجه در مصرف انرژی برای تولید میدان مغناطیسی قدرتمند را ممکن می سازد.
بنابر آزمایش های اولیه تیم پروژه، این سامانه تسلیحاتی تنها یک پنجم انرژی مورد نیاز روش های فعلی را مصرف می کند و می تواند به طور مداوم برای چهار ساعت بدون افت در عملکرد کار کند.
عملکرد آن همچنین تحت تاثیر ارتعاشات شدید قرار نمی گیرد، حتی زمانی که کامیون با سرعت زیاد در بزرگراه در حال حرکت باشد. از این رو، یافتن موقعیت مکانی آن برای دشمن بسیار دشوارتر می شود.
این سلاح مایکروویو توسط موسسه فناوری هسته ای شمال غرب در شیان و موسسه مهندسی برق آکادمی علوم چین در پکن ساخته شده است.
به گفته Xu Ce، دانشمند مهندسی الکترونیک و رهبر تیم پروژه، در حال حاضر سلاح های اچ پی ام که با میدان های مغناطیسی قوی کار می کنند، نقاط ضعفی مانند مصرف انرژی زیاد و اندازه بزرگ دارند. توسعه سامانه های مغناطیسی ابررسانا کم مصرف با اندازه ای جمع و جور نقش مهمی در استفاده از چنین سلاح هایی در مقیاس بزرگ ایفا خواهد کرد.
راز موتور استرلینگ
موتور استرلینگ نقش کلیدی در این سامانه تسلیحاتی ایفا می کند. این می تواند به عنوان یک سردساز عمل کرده و گرما را به سرعت از یک مکان دور کند.
از آنجایی که موتور بر اساس اصل انبساط گاز به واسطه گرما کار می کند، به قطعات متحرک بسیار کمی نیاز دارد و می توان آن را در اندازه ای بسیار کوچک ساخت. حتی برخی از مدل ها در ماهواره ها و موشک ها استفاده شده اند.
با این وجود، موتور استرلینک یک اشکال دارد: حد خنک کننده آن تنها می تواند به 40 درجه بالاتر از صفر مطلق (منفی 273.15 درجه سلسیوس) برسد، اما ابررساناهای دما پایین مورد استفاده برای تولید میدان های مغناطیسی قوی باید در محدوده چهار درجه بالاتر از صفر مطلق کار کنند.
آهنرباهای ابررسانا از جریان های الکتریکی قدرتمند که از سیم پیچ های با مقاومت صفر عبور می کنند، برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می کنند.
اگر میدان مغناطیسی به اندازه کافی قوی نباشد، کیفیت پرتو الکترونی تولید شده توسط سلاح مایکروویو ضعیف و قادر به طی مسافت زیاد نخواهد بود.
برای رفع این مشکل، تیم پژوهشگران چینی از جدیدترین نوار ابررسانا برای ساخت سیم پیچ ها استفاده کردند.
این ماده ابررسانای دما بالای نسل دوم که به نام REBCO شناخته می شود، می تواند در محدوده بین 40 تا 50 درجه بالای صفر مطلق به مقاومت صفر دست یابد. این ماده توسط شرکت فناوری ابررسانا شانگهای تولید شده است، بالاترین عملکرد و کم هزینه ترین محصول در سراسر جهان را ارائه می کند.
زمانی که تیم چینی این ماده ابررسانا را با موتور استرلینگ ترکیب کرد، به دمای 48 درجه بالای صفر مطلق رسید و میدان مغناطیسی بیش از چهار تسلا تولید کرد.
به طور همزمان، مصرف کلی انرژی در مقایسه با فناوری سنتی به میزان 80 درصد کاهش یافته بود.
سلاح مایکروویو چین چه زمانی وارد میدان نبرد می شود؟
تیم پژوهشی چینی اشاره ای نداشته اند که این فناوری جدید چه زمانی برای میدان جنگ آماده می شود.
آنها گفته اند که طی آزمایش، مسائل خاصی که نیاز به اصلاح بیشتر دارند، آشکار شده که از آن جمله می توان به قدرت سردسازی کمتر از اهداف اولیه طراحی و کاهش قابل توجه در پایداری سامانه پس از چهار ساعت کار مداوم اشاره کرد.
به گفته پژوهشگران چینی، اگرچه این فناوری جدید الزامات اساسی را برآورده می کند، اما هنوز فضا برای ارتقا و پیشرفت سامانه وجود دارد و کوچک سازی بیشتر در ساختار فعلی امکان پذیر است.
چین به تازگی موجی در فناوری موتور استرلینگ ایجاد کرده و قوی ترین و کارآمدترین ژنراتور استرلینگ کم صدا را برای استفاده در زیردریایی ها یا تسلیحات فضایی توسعه داده است.
شرکت فناوری ابررسانا شانگهای قصد دارد تا پایان سال 2024 ظرفیت تولید خود را افزایش داده و به 2000 کیلومتر در سال برساند و قیمت نوار ابررسانا را هرچه بیشتر کاهش دهد.
این فناوری های نوظهور و قابلیت های صنعتی از این پتانسیل برخوردار هستند که نه تنها عملکرد تسلیحات جنگ الکترونیک چین را افزایش دهند، بلکه در تسریع زیرساخت های محوری مهم آینده مانند قطارهای پر سرعت مگلو، تفنگ های ریلی، راکتورهای همجوشی، کامپیوترهای کوانتومی و یک برخورد دهنده با اندازه ای چهار برابر برخورد دهنده هادرونی بزرگ نقش ایفا کنند.
[کد خبر:AJ44625]
