perfektsionistor

Пикабушник
Дата рождения: 25 ноября
поставил 1 плюс и 1 минус
890 рейтинг 4 подписчика 8 подписок 9 постов 7 в горячем

Больше авианосцев хороших и разных: китайцы придумали простую электромагнитную катапульту для авианосцев, которая превзойдёт американскую

28 июля 2017 года новый американский авианосец «Джеральд Форд» впервые запустил палубный самолёт с помощью электромагнитной катапульты EMALS. Спустя полтора часа после этого самолёт совершил успешную посадку на палубу авианосца с торможением системой электромеханического аэрофинишера AAG. До этого самолёты взлетали с палуб авианосцев с помощью паровых катапульт, но это не стипманк — это вынужденная мера. Правда, с электромагнитными катапультами начались другие проблемы.

Больше авианосцев хороших и разных: китайцы придумали простую электромагнитную катапульту для авианосцев, которая превзойдёт американскую Военная техника, Технологии, Авианосец, Палубная авиация, Электроника, Техника, Изобретения, Длиннопост

Xinhua

Согласно опубликованным за 2023 год Министерством обороны США данным, система электромагнитного катапультирования начинает испытывать серьёзные проблемы с обслуживанием после каждых 614 взлётов, тогда как контрольный показатель ВМС США требует совершать 4000 взлётов. Ещё большую тревогу вызывает частота отказов системы торможения: после каждых 46 посадок происходит одна системная неисправность, а это означает, что значительная часть истребителей, запущенных с авианосца, рискует разбиться при приземлении.

Электромагнитная катапульта на американских авианосцах представляет собой линейный индукционный двигатель. В состав пускового устройства включена тележка для зацепа с передней стойкой шасси самолёта. Эта тележка движется между двумя направляющими с электромагнитами. Электромагнитны включаются и отключаются поочерёдно, разгоняя тележку до взлётной скорости.

Китайский вариант электромагнитной катапульты намного проще, хотя в Китае также разрабатываются катапульты на базе рельсотронов. Возможно, когда-нибудь рельсотроны тоже скажут своё слово, но электромагнитные катапульты для зарождающегося авианесущего флота Поднебесной нужны были ещё вчера, поэтому рабочим будет наиболее простое, надёжное и недорогое решение. И его нашли… в электромобилях.

Как сообщают китайские СМИ, в одном из февральских номеров ведущего журнала китайских артиллеристов и ракетчиков — Acta Armamentarii — опубликована статья с рассказом о создании и испытании прототипа электромагнитной катапульты с приводом от электрического двигателя (оригинальная статья на китайском полностью доступна по этой ссылке). СМИ утверждают, что примером для разработки послужили электромобили с электродвигателями на каждом колесе. Например, это реализованная компанией BYD концепция yi si fang (четыре стороны). В таком случае в специальных тормозных колодках нет нужды. Торможение происходит самим двигателем (как и рекуперация).

Больше авианосцев хороших и разных: китайцы придумали простую электромагнитную катапульту для авианосцев, которая превзойдёт американскую Военная техника, Технологии, Авианосец, Палубная авиация, Электроника, Техника, Изобретения, Длиннопост

Разгонная конфигурация

Предложенная командой учёного Е Лежжи (Ye Lezhi) с факультета машиностроения и энергетики Пекинского технологического университета электромагнитная катапульта представляет собой огромный маховик, приводящийся в движение электродвигателем с сильным крутящим моментом. Когда самолёт цепляется к стартовой системе, электромагнитная муфта соединяет маховик с «приводным» колесом, которое наматывает стальной трос с пусковой системой и разгоняет самолёт.

Больше авианосцев хороших и разных: китайцы придумали простую электромагнитную катапульту для авианосцев, которая превзойдёт американскую Военная техника, Технологии, Авианосец, Палубная авиация, Электроника, Техника, Изобретения, Длиннопост

Аэрофинишер с той же системой маховиков и электромагнитных муфт плюс система рекуперации энергии

Согласно испытаниям прототипа, катапульта способна разгонять 30-т самолёт до скорости 70 метров в секунду за 2,1 секунды. Это почти вдвое превышает вес истребителя J-20. Для сравнения, традиционным системам электромагнитной катапульты авианосцев обычно требуется более трёх секунд, чтобы разогнать 13-тонный истребитель до 66 метров в секунду. Новое устройство также может полностью остановить самолёт, приближающийся со скоростью 72 метра в секунду, за 2,6 секунды, что полностью соответствует требованиям военных.

«Новая система катапультирования имеет небольшие габариты, простую конструкцию, малый вес и не требует сложной системы электроснабжения», — сказано в соответствующей статье.

С помощью подобной катапульты в авианосец можно превратить любой корабль с палубой от 100 м. Она не занимает много места и проста в установке. Испытания прототипа доказали состоятельность проекта и можно ожидать его скорого воплощения на флоте. С её помощью авианосцев во флоте КНР может стать больше и разных. Но главное, что система обещает быть безотказной, как автомат Калашникова, что для интенсивного применения главнее всего. Тот же «Джеральд Форд» не может находиться в море дольше двух недель. Так нельзя.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью 3

Посолить и не встряхивать. В США построят экспериментальную АЭС Билла Гейтса на теплоносителе из расплава соли

Стало известно, что давно планируемое строительство первого в США масштабного атомного реактора на быстрых нейтронах начнётся в июне 2024 года. Заявка будет подана регулятору в текущем месяце. Работы по проекту начнутся в любом случае в июне, даже если регулятор не успеет выдать разрешение, как пояснил изданию Financial Times исполнительный директор компании TerraPower Крис Левеск (Chris Levesque), которая будет возводить объект, кстати, бывший офицер-подводник, служивший на атомной субмарине ВМФ США.

А чего это они такие дерзкие, спросит читатель? Потому, что у них во главе боевой офицер? Это вряд ли. Основателем TerraPower считается Билл Гейтс, а его партнёром по дальнейшей эксплуатации объекта станет Уоррен Баффет. Оба в бизнесе — как адмиралы всего флота США вместе взятого. Разве таким уважаемым людям что-то запретишь?

Посолить и не встряхивать. В США построят экспериментальную АЭС Билла Гейтса на теплоносителе из расплава соли Энергетика (производство энергии), АЭС, Ядерный реактор, Эксперимент, Длиннопост

ИИ-генерация Кандинский 3.0

На самом деле, создание объекта — это дело давно решённое. Формально связанные с атомной безопасность работы там начнутся ещё нескоро. Поэтому можно начинать подготавливать инфраструктуру — подводить дороги, тянуть линии электропередачи, строить подстанцию, канализацию, водопровод и всё, что положено. Кое-что на месте уже есть. Новая АЭС будет строиться рядом со старой угольной электростанцией Naughton вблизи города Кеммерер в штате Вайоминг. Эта площадка выбрана несколько лет назад и прошла всю процедуру сбора разрешений на размещение объекта атомной промышленности — сейсмическую, геологическую, природоохранную и другие, положенные процедуры. Пакет документов собран и необходима простая формальность — получение лицензии на строительство от национального регулятора.

С некоторыми задержками запрос на строительство объекта компания должна была подать в середине 2023 года. Но проблема возникла за год до этого и связана она с отсутствием у США возможности производить топливо для перспективных атомных реакторов. Нюанс в том, что мировым монополистом на такое топливо — HALEU или металлическое высокопробное низкообогащённое урановое топливо (обогащённый до 20 % уран-235) — является Россия. После февраля 2022 года США начали искать возможность заменить РФ в цепочке поставок HALEU, и это естественным образом внесло коррективы во все связанные с ним планы.

Посолить и не встряхивать. В США построят экспериментальную АЭС Билла Гейтса на теплоносителе из расплава соли Энергетика (производство энергии), АЭС, Ядерный реактор, Эксперимент, Длиннопост

Закладка «маленького свечного заводика» по производству уранового топлива в США (GEH)

В США пытаются развернуть собственное производства этого топлива, но пока получается не очень. В принципе, до конца десятилетия в стране появится такое производство, но оно вряд ли сможет удовлетворить более 20 % потребностей местного рынка. Та же компания TerraPower в октябре 2022 года вместе с партнёром в лице компании Global Nuclear Fuel-Americas (GNF-A) заложили строительство завода по изготовлению топлива для своего перспективного реактора Natrium и других проектов. Где они будут закупать сырьё HALEU, не сообщается. Не исключено, что у нынешнего поставщика — дочернего предприятия «Росатома» компании АО «Техснабэкспорт» под торговой маркой TENEX.

Ядерные реакторы на быстрых нейтронах, один из вариантов которого будет реализовывать в Вайоминге компания Билла Гейтса, перспективные с точки зрения намного более полного использования ядерного топлива вплоть до условно безотходной технологии. Особенно далеко по этому пути прошёл «Ростатом». Так что США сейчас догоняют, как, кстати, и Франция. Собственно строительство реактора Natrium — это ответ на современные и достаточно компактные реакторы — так называемые малые модульные, которые уже построены и эксплуатируются в России и в Китае (по одному в каждой стране, в РФ — это ПАТЭС «Академик Ломоносов»). Сейчас в мире растёт запрос на ядерную энергетику, и малые реакторы попрут как грибы после дождя, особенно в Африке. США хотят быть конкурентоспособными на фоне России и Китая.

В последнем предложении ответ, почему компания TerraPower чувствует себя уверенно в этом проекте. За нею стоит Белый дом и даже без разницы, кто там сидит в Овальном кабинете. Да, федералы пообещали TerraPower грант на сумму $2 млрд на строительство АЭС. Ещё $1 млрд она собрал от инвесторов. Строительство займёт около семи лет. Судя по всему, станция будет запущенна не раньше 2031 года. Учитывая, что это экспериментальный проект, строительство может ещё затянуться на год-два или дольше.

Электростанция Natrium будет считаться малой и, с некоторой натяжкой, модульной. Её электрическая мощность будет достигать 345 МВт электрической мощности. После ввода в строй она будет введена в коммерческую эксплуатацию коммунальным предприятием PacifiCorp — это дочернее предприятие Berkshire Hathaway принадлежее Уоррену Баффету. Поскольку теплоносителем на АЭС будет не вода, а расплав нагретых до 900 °C солей натрия, есть возможность создать буферный накопитель ёмкостью 500 МВт. Этот буфер можно будет использовать для производства электроэнергии в качестве резервного.

Посолить и не встряхивать. В США построят экспериментальную АЭС Билла Гейтса на теплоносителе из расплава соли Энергетика (производство энергии), АЭС, Ядерный реактор, Эксперимент, Длиннопост

Такая красота начнёт давать электричество в США в 2031 году, но это не точно (TerraPower)

Использование в качестве теплоносителя расплава солей исключает взрывные утечки радиоактивного материала, чем опасны водные реакторы. В то же время, при контакте с водой расплав солей натрия крайне опасен, но это легче контролировать, поэтому ожидается, что менее жёсткие меры безопасности на реакторах с солевыми расплавами сделает их строительство примерно в два раза дешевле, чем обычных АЭС на воде. Также очевидно, что по мере развития проекта все последующие АЭС будут дешевле первых и, особенно, первой экспериментальной установки.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью 3

Все сообщения об НЛО с 1945 года не были связаны с инопланетянами, сообщили в Пентагоне, а как с этим было в СССР?

Как стало известно 8 марта 2024 года, Агентство по всеобъемлющему изучению аномалий (AARO) обнародовало первый том материалов по расследованию случаев НЛО, начиная с самых первых в 1945 году (ссылка на оригинальный документ). Следствие установило, что все явления или объекты, которые трактовались как неопознанные, не имеют отношения к инопланетному разуму.

Все сообщения об НЛО с 1945 года не были связаны с инопланетянами, сообщили в Пентагоне, а как с этим было в СССР? НЛО, Расследование, Пентагон, СССР, Слухи, Байка, Длиннопост

ИИ-генерация Кандинский 3.0

Агентство AARO было создано в рамках служб Пентагона летом 2022 года. К тому времени было накоплено достаточно много сообщений о регистрации неопознанных летающих объектов. Большинство материалов не получали серьёзной экспертной оценки и пришло время упорядочить информацию. На этом также наставал Конгресс. Кроме того, специальный отдел по вопросам неопознанных явлений создали в NASA. Он должен был оказывать научную помощь при разборе явлений следователями AARO.

Создание нового подразделения также привело к замене основной аббревиатуры с UFO на UAP, которая теперь расшифровывалась как неопознанные воздушные явления. Это подчёркивало расширение сферы интересов с просто летающих объектов до объектов и явлений в космосе, на земле, в воде и под водой. Уже то конца 2022 года новое подразделение получило сотни сообщений о случаях UAP, позже сообщили в Пентагоне. В общем, сотрудникам AARO скучать не приходилось.

Летом 2023 года произошло событие, которое вновь подогрело интерес к инопланетянам. Офицер военной разведки США в отставке Дэвид Грашем сообщил под присягой Конгрессу, что власти США и спецслужбы скрывают случаи контакта с инопланетянами, а также по сговору с компаниями изучают инопланетные технологии. Конгресс попросил Пентагон поторопиться с отчётом спецподразделения. Судя по всему, отчёт был готов к концу 2023 года и открыт для публикации 6 марта 2024 года.

Из отчёта следует, что большинство наблюдений были обычными объектами или явлениями. Всё или большинство непонятного — это результат неверной идентификации события. Также агентство изучало заявления о тайной деятельности властей и компаний и тоже не нашло ничего скрытого и связанного с инопланетянами.

По мнению специалистов AARO, тема инопланетян глубоко укоренилась в общественном сознании через кинофильмы, передачи, книги и другие сферы культуры. Это привело определённый слой населения к твёрдой уверенности в существовании инопланетян и в их деятельности на Земле. На самом деле ничего такого нет. По крайней мере, к тем явлениям и объектам, которые мы регистрируем и пока не можем однозначно объяснить, инопланетяне не имеют отношения. Слово Пентагона.

Но это была присказка. Сказка будет дальше.

В 70-е и 80-е годы прошлого века тема НЛО была популярна не только на Западе, но также в СССР. В «Науке и жизни» печатали статьи с разбором сообщений о пришельцах, а в передаче «Очевидное — невероятное» доктор физико-математических наук Сергей Петрович Капица с серьёзным лицом обсуждал явления НЛО. Военные тоже собирали непонятные данные, но помалкивали. Во всяком случае, в публичном пространстве с военными такие вещи в СССР не обсуждались. Как минимум в 60-е и 70-е. И было бы странно, если бы всё было наоборот. Секретность и всё такое. Нечто фиксировалось на самых современных на тот момент радарах, и раскрывать возможности оборудования никто бы не стал пусть даже косвенно.

Но были ли регистрации неопознанных объектов или явлений силами ПВО СССР? Скорее всего, да, и достаточно часто, чтобы появился целый пласт баек на эту тему. За ПВО не скажу, но во второй половине 80-х имел удовольствие работать гражданским инженером в системе РВСН (ракетные войска стратегического назначения). По легенде, случаи появления НЛО якобы зачастили с началом строительства первых площадок. Где-то в 60-е. Это был «свет прожекторов с пустого неба», и просто необъяснимые явления и объекты рядом с охраняемыми площадками. Обычные, в общем-то, байки. Послушал и забыл. Повышенная секретность обязывала докладывать обо всём подозрительном и кое-что из наблюдаемого действительно трудно было объяснить. Мы и сейчас, например, мало что понимаем в физике шаровой молнии и атмосферное электричество может ещё удивить.

Больше удивления вызывает тот факт, что в отделе был кружок уфологов. Помимо своей основной инженерной деятельности вопросами НЛО на любительской основе занимались серьёзные взрослые люди со степенями и инженерным опытом. На этот счёт у меня есть личная конспирологическая теория, что первый отдел специально поощрял такие увлечения, чтобы в голову не лезли дурные мысли. Надо же людям чем-то в свободное время заниматься? Но факт остаётся фактом — в серьёзной донельзя организации был кружок любителей НЛО. Мне неизвестно когда у них всё началось, возможно, это стартовало с Перестройкой и всей той фигнёй, которую она с собой принесла. И всё же, деятельность уфологов во многом опиралась на обильно циркулирующие до этого в частях РВСН «случаи» появления НЛО.

В 1989 году, если правильно помню, кружковцы выезжали на полевые исследования. Тогда откуда-то появилась информация, что летающую тарелку видели под Белгородом. Не знаю, чем закончилось, но о контакте тоже не слышал. Не удивлюсь, если где-то есть засекреченные архивы случаев регистрации НЛО на территории СССР и современной России. Как с этим сейчас в армии, мне тоже неизвестно. С развалом Союза профессию поменял.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью

Не шмогла. Рабочую камеру термоядерного реактора ИТЭР во Франции поручили собирать китайцам

Европейское сообщество продолжает демонстрировать деградацию и потерю компетенции во всех сферах сложного промпрпоизводста. Возможно, последней каплей в этом нескончаемом эпик фейле в проекте ИТЭР (ITER) стало выявление прошлым летом сварщиков с поддельными сертификатами. Работы велись лицами, не имеющими соответствующего допуска и (или) опыта. У руководства проекта не было претензий к качеству выполняемых ими работ, но сам факт найма людей не имеющих подтверждения необходимой квалификации как бы настораживает. И заставляет задать вопросы руководству. Вот только прежний директор проекта Бернар Биго скончался в мае 2022 года, а новый мог быть не в курсе. Впрочем, виноваты всегда предшественники. Это удобно.

Не шмогла. Рабочую камеру термоядерного реактора ИТЭР во Франции поручили собирать китайцам Энергетика (производство энергии), Термоядерный реактор, Термоядерный синтез, Длиннопост

Секция вакуумной камеры (сосуда) извлекается из шахты реактора для ремонта (ITER)

Проект ИТЭР, напомню, это создание полномасштабной установки по запуску самоподдерживающейся термоядерной реакции. Комплекс на юге Франции не будет вырабатывать электрическую энергию. Потом — к середине 30-х годов — на основе ITER будет создан проект и начнётся строительство опытной термоядерной электростанции DEMO. На площадке ITER и опытном реакторе будут испытаны основные подходы к управлению реактором и реакциями, что потом будет перенесено на проект электростанции. Собственно, поэтому ITER будет сверхдорогим. Он утыкан научными приборами как ёжик иголками. В коммерческих реакторах такого не будет.

Не шмогла. Рабочую камеру термоядерного реактора ИТЭР во Франции поручили собирать китайцам Энергетика (производство энергии), Термоядерный реактор, Термоядерный синтез, Длиннопост

Фрагмент охлаждающего кожуха на секции с трубами для прокачки хладагента (ITER)

Научной задачей проекта ИТЭР ставится непрерывное удержание полученной от топлива плазмы температурой 150 млн °C в течение 400 секунд. При этом вырабатываемая реактором типа токамак мощность должна достигать 500 МВт при мощности запуска 50 МВт. Вся она будет, повторю, рассеяна, а не отправлена на выработку электричества или передачу тепла. Тем самым реактор должен продемонстрировать выход энергии 1:10. Строго говоря, это будет не совсем так, поскольку на поддержание работы сопутствующего оборудования будет уходить не менее 300 МВт дополнительной энергии. Но она в расчёт не идёт.

Создание ИТЭР затянулось на годы и сильно увеличилось в стоимости. Первоначально закладывалась сумма в 5 млрд евро. Теперь она выросла минимум в четыре раза, и будет увеличиваться дальше. Согласно последним планам, первая плазма должна был быть получена в реакторе в 2025 году. Эти сроки назывались как новые после трёх или четырёх предыдущих переносов сроков. Назначенный с сентябре 2022 года новым директором Пьетро Барабаски вскоре после занятия высокого поста сообщил, что планы работ по проекту будут пересмотрены в сторону увеличения. А вскоре пришла беда, откуда не ждали.

Не шмогла. Рабочую камеру термоядерного реактора ИТЭР во Франции поручили собирать китайцам Энергетика (производство энергии), Термоядерный реактор, Термоядерный синтез, Длиннопост

Контроль выявил на рентгене трещины в трубах охлаждения. Менять надо 23 км труб (ITER)

Рабочая камера или вакуумный сосуд реактора разделён на секции, чтобы его можно было производить по частям. Это слишком большое и тяжёлое оборудование для изготовления цельным изделием. Так, внутренний объём камеры составляет 1400 м3. Внешний диаметр камеры —19,4 м, а высота — 11,4м. Масса изделия достигает 5200 тонн. С полной обвязкой не считая охлаждения и магнитов, камера будет весить 8500 т. Для удобства производства камеры и последующей сборки в шахте реактора её как пирог разделили на 9 одинаковых секторов. Четыре из них производятся в Южной Корее, а пять в Евросоюзе.

Корейцы первый сектор отправили на площадку и его два года назад даже успели опустить в шахту для монтажа, и тут выяснилось удивительное. Оказалось, что части «пирога» не совпадают, чтобы их можно было сварить по контуру. Где-то металла больше, а где-то меньше. Наконец, сваривать по контуру должен был робот, и он офигел от поставленной задачи, хотя сварщики без сертификатов наверняка оказались бы сговорчивее. Но их уволили летом 2023 года.

По самым скромным прикидкам необходимо убирать или наращивать, в зависимости от финальной формы секции, до нескольких сотен килограммов металла. Очевидно, что в шахте такое сделать нельзя. Необходимо извлекать уже опущенную туда секцию наверх и заниматься коррекцией геометрии этой секции и других в цехе предварительной подготовки. Попутно также выяснилось, что трубы охлаждения на экранах охлаждения рабочей камеры местами потрескались. К этому, похоже, отчасти привела некачественная сварка или недостаточная очистка после шлаков — произошло окисление и растрескивание. Экраны и трубы придётся изготавливать заново (нужно будет заменить 23 км труб). В интервью СМИ новый директор сказал, что это может на годы отодвинуть завершение работ по проекту.

Не шмогла. Рабочую камеру термоядерного реактора ИТЭР во Франции поручили собирать китайцам Энергетика (производство энергии), Термоядерный реактор, Термоядерный синтез, Длиннопост

Две секции не удалось сварить в шахте, их края не совместились (ITER)

С тех пор руководство ИТЭР, французские безопасники (проект-то на их территории) и эксперты всех стран участниц проекта, включая Россию, вырабатывают решения, как исправить ситуацию, кто будет этим заниматься и сколько это будет стоить. Поиск решения затянулся на год, как минимум. О новых планах должны были объявить ещё до нового года. Недавно в ИТЭР заявили, что совет проекта примет на рассмотрение новые графики работ на своём заседании в июне 2024 года.

А теперь мы возвращаемся к китайцам. Сегодня стало известно, что контракт на сборку злополучных секций вакуумной камеры поручен китайско-французскому консорциуму TAC-1. Консорциум создан в 2019 году между дочерней компанией Китайской национальной ядерной корпорации China Nuclear Power Engineering и французской корпорацией Framatome. Успехи китайской науки и CNPE в частности неоспоримы. Китай строит и активно испытывает термоядерные реакторы у себя в стране. Участие французской Framatome в будущих работах можно считать данью уважения европейцам. Но раз они вынуждены были подписать китайцев на эти работы, дела с этим в Европе, очевидно, обстоят не очень хорошо. При этом надо понимать, что Китай понемногу подталкивают к изоляции, хотя та же изоляция России не вывела её за рамки ИТЭР. РФ продолжает активно участвовать в проекте и изготавливает свою часть материального взноса в ИТЭР.

Китай присоединился к проекту ИТЭР в 2006 году и выполнил до двух десятков сложных задач по нему или готовясь к ним, включая сборку криостата и теплозащитного экрана криостата, магнитных питателей, центрального соленоида, магнитов полоидального поля и корректирующей катушки, а также охлаждающих конструкций и контрольно-измерительных приборов. Китайские учёные и инженеры показали, что они могут и готовы доводить такие проекты до запуска. Похоже, они также соберут для сообщества ИТЭР один из самых ответственных узлов проекта, на который у европейского подрядчика не хватило силёнок.

Также не следует забывать, хотя это несколько другая история, китайская компания China General Nuclear приглашена в консорциум с французской Électricité de France (EDF) для восстановления сети атомных электростанций в Великобритании. Но этот факт также служит лишним свидетельством того, что Китай развил технологии и опыт и готов транслировать это на самые передовые проекты в энергетической сфере. В отличие от Старого Света его инженерные и рабочие кадры на подъёме.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью 4

Чай горячий? — дуй, дураче! F-35 Lightning II получит усиленную систему охлаждения

В мае 2023 года в газете министерства обороны США Stars and Stripes вышла заметка, в которой сообщалось о проблемах с охлаждением двигателей и авионики истребителя пятого поколения F-35 Lightning II. Было сказано, что «система охлаждения перегружена, требуя, чтобы двигатель работал сверх проектных параметров». Позже стало известно, что в проекте самолёта система охлаждения изначально закладывалась мощностью 14 кВт. После запуска самолётов в серию внезапно выяснилось, что от бортовых систем нужно отводить до 32 кВт тепла. Но для полного счастья эту цифру нужно было почти утроить!

Чай горячий? — дуй, дураче! F-35 Lightning II получит усиленную систему охлаждения Технологии, Система охлаждения, Авиация, Военная техника, Электроника, Длиннопост

F-35 Lightning II (источник изображения: Википедия)

Согласно майскому рапорту Управления государственной отчетности, пятнадцать лет назад компания Lockheed обнаружила, что система охлаждения поколения Block 3F F-35 оказалось недостаточной для отвода тепла в штатном режиме работы. От электронного оборудования самолёта понадобилось отводить до 32 кВт тепловой мощности вместо заложенных в проекте 14 кВт. Вопрос решили просто — увеличили отбор воздуха от двигателя самолёта, который нагнетал воздух в систему воздушно-жидкостного охлаждения бортовых систем. Двигателю такое не понравилось и он начал быстрее изнашиваться, а также чаще требовать техобслуживания. А ведь к этому моменту были произведены сотни самолётов.

По самым скромным подсчётам дополнительный нагрев увеличивал износ двигателя, сокращал его ресурс и увеличивал расходы на техническое обслуживание на $38 млрд. Вероятно, в год. Но настаивать не буду.

Производитель системы контроля питания и охлаждения (PTMS) — компания Honeywell — разработала новый вариант системы охлаждения примерно вдвое большей мощности. На какое-то время это спасло бы положение. Однако программа перевооружения F-35 со временем потребовала бы снова увеличить мощность системы охлаждения. В перспективе от нового нагромождения электроники потребовалось бы отводить свыше 60 кВт тепла. Нужно было что-то кардинально новое. Honeywell сопротивлялась этому как могла, утверждая, что система обслуживания штатных PTMS и комплекса отвода тепла на её основе отработана, знакома обслуге и поддержана запчастями. Как говорили в таких случаях в СА: «Не трогай технику, и она не подведёт!»

И всё же, от работы с Honeywell в этом направлении, похоже, будут отказываться. Свою систему PTMS, совместимую с F-35, предложила компания Collins Aerospace. В конце января 2024 года стало известно, что она успешно протестировала свою систему охлаждения F-35 мощностью 80 кВт.

Чай горячий? — дуй, дураче! F-35 Lightning II получит усиленную систему охлаждения Технологии, Система охлаждения, Авиация, Военная техника, Электроника, Длиннопост

Рендер EPACS Collins Aerospace

Трудно сказать, почему систему отвода тепла от электроники новейшего истребителя не сделали с запасом. Его бортовые системы получают всё новые и новые модули, и это было известно заранее. В рамках текущей программы модернизации Block 4 потребность в системе охлаждения увеличилась до 47 кВт. Более того, секретные обновления, запланированные на 2030-е годы, могут повысить потребность в охлаждении как минимум до 62 кВт, возможно, даже до 80 кВт.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью 2

Стимпанк стучится в двери: китайцы создали микроволновую пушку на двигателях Стирлинга

Старейшая англоязычная газета Гонконга South China Morning Post сообщила, что китайские учёные создали работающий прототип микроволновой пушки на двигателях Стирлинга. Только представьте себе это чудо инженерной мысли в кузове грузовика (а она мобильная). Покрытые инеем хромированные части, окутанная клубами пара, ощетинившаяся излучателями. Настоящий стимпанк!

Стимпанк стучится в двери: китайцы создали микроволновую пушку на двигателях Стирлинга Оружие, Микроволны, Китайцы, Двигатель стирлинга, Сверхпроводники, Длиннопост

Пример двигателя Стирлинга. Изображение CSSC.

Двигатели Стирлинга работают с любым внешним источником тепла. У них замкнутое пространство для рабочего тела — газа или жидкости. По большому счёту под ними можно развести костёр и они начнут, например, вырабатывать электрическую энергию, если внутри установить линейный генератор. В случае микроволновой пушки двигатели Стирлинга в количестве четырёх штук работают как холодильники и, по-видимому, как генераторы. Сочетание технологий позволяет орудию работать непрерывно четыре часа. Как уверяют китайские учёные, благодаря двигателям потребление боевой микроволновой платформы составляет всего 1/5 часть от потребления похожих микроволновых пушек в случае батарейного, генераторного или сетевого питания.

Установка разработана учёными Северо-Западного института ядерных технологий в Сиане и Института электротехники Китайской академии наук в Пекине. В посвящённой разработке статье в журнале High Power Laser and Particle Beams, на который ссылается издание SCMP, утверждается, что пушка будет способна выводить из строя не только беспилотники, но также самолёты и даже спутники. Она способна вести огонь в движении на большой скорости из кузова грузовика, что сделает комплекс трудным для поражения противником.

Основой платформы стала сверхпроводящая катушка, создающая постоянное магнитное поле напряжённостью 4 Тесла. К примеру, это в 68 тыс. раз сильнее, чем напряжённость магнитного поля Земли. Даже Большой адронный коллайдер с кольцом ускорителя диаметром 27 км создаёт магнитные поля всего лишь в два раза сильнее. А здесь установка на колёсах. Она далека от совершенства, признаются разработчики, но следующие прототипы будут всё лучше и лучше. И когда-нибудь что-то подобное может быть принято на вооружение.

Чтобы двигатели Стирлинга могли отбирать тепло от сверхпроводящей катушки, для её изготовления был выбран такой высокотемпературный сверхпроводник, как редкоземельный оксид бария-меди (ReBCO). Двигатели Стирлинга не будут работать, если их остудить до температуры на 40-50 градусов Цельсия выше абсолютного нуля. Материал ReBCO обладает сверхпроводимостью как раз в этом диапазоне температур и необходимые для работы двигателей Стирлинга условия были соблюдены.

Редкоземельный оксид бария-меди китайцы традиционно покупали в США или у их союзников. Тогдашний президент США Дональд Трамп ввёл запрет на поставку в Китай этого материала, других и оборудования для их производства. Китайцам пришлось самим осваивать производство ReBCO, с чем они успешно справились. Более того, сейчас американские компании закупают ReBCO у китайского производителя Shanghai Superconductor, убедившись в лучшем качестве этой продукции в Китае, а не у производителей в США.

Стимпанк стучится в двери: китайцы создали микроволновую пушку на двигателях Стирлинга Оружие, Микроволны, Китайцы, Двигатель стирлинга, Сверхпроводники, Длиннопост

Кандинский 3.0 по запросу «Микроволновая пушка на паровом двигателе». Просто картинка.

К концу года Shanghai Superconductor обещает нарастить выпуск ленты ReBCO до 2000 км в год. Китаю ещё левитирующе скоростные поезда на сверхпроводящих магнитах строить, поэтому ленты нужно не просто много, а очень много. И для термоядерных реакторов сверхпроводящие магниты тоже нужны. В общем, не пушками едиными.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью 2

Появились свежие фоточки чёрной дыры M87* — она по-прежнему на месте и даже шевелится

Появились свежие фоточки чёрной дыры M87* — она по-прежнему на месте и даже шевелится Научпоп, Физика, Вселенная, Черная дыра, Длиннопост

Прямые изображения чёрной дыры M87* с разницей в один год

Коллаборация «Телескопа горизонта событий» EHT (Event Horizon Telescope) опубликовала свежее прямое изображение чёрной дыры M87* в галактике Мессье 87 на удалении 55 млн световых лет от Земли. Изображение получено во время наблюдения за объектом в апреле 2018 года — спустя год после первого исторического наблюдения чёрной дыры в истории земной науки (первый снимок был показан широкой публике в 2019 году). Факт повторного наблюдения оказался важен сам по себе, ведь повторение это не только мать учения, а ещё доказательство воспроизводимости научного эксперимента. Без этого науки нет.

Следует сказать, что формально чёрные дыры остаются гипотетическими объектами. Мы банально не можем их увидеть. Но они отлично ложатся на наши теории эволюции Вселенной и заменить их чем-то другим — это наплевать на десятилетия наблюдений и десятки тысяч научных работ. Наконец, они существуют с позиций математических моделей, а это уже само по себе доказательство их реальности.

Что же мы видим? В идеальном случае чёрную дыру окружает некий объём материи, который она подтягивает к себе и поглощает. Чудовищная гравитация закручивает вещество в диск, а трение частиц в диске вызывает его разогрев — до нескольких миллионов градусов Цельсия, что начинает излучать и светится во множестве диапазонов. На фоне всего этого сияния чёрная дыра выглядит провалом в бездну.

Ни один фотон или квант другой энергии не может покинуть горизонта событий. Это тень чёрной дыры. Она может быть больше или меньше, в зависимости от активности в диске аккреции. Сам диск аккреции мы тоже видим искажённым гравитацией местами в сильно увеличенном виде за счёт эффекта гравитационного линзирования. Все эти искажения необходимо идентифицировать и распознать, после чего можно составить более-менее понятную картину происходящих событий.

Учёные изучают изменение яркости в диске аккреции, поляризацию излучений в диске, джеты, если они видны, и восстанавливают поведение вещества как в диске, так и в выбросах, вплоть до динамики поведения струй — ударные волны, турбулентности и всё такое прочее.

Получить всё это с достаточным разрешением стало возможным после создания радиотелескопа в масштабах Земли. Удобство в том, что данные с радиотелескопов элементарно синхронизируются. Поэтому за одним объектом в небе можно одновременно и даже не одновременно наблюдать со всех концов планеты, что называется радиоинтерферометрия. Каждый телескоп в планетарной сети «Телескопа горизонта событий» записывает массив нданных а жёсткий диск и передаёт в центр обработки, куда свозят свои данные все участвующие в сеансе наблюдений работники других радиообсерваторий. Именно таким образом было получено первое историческое изображение чёрной дыры M87* в апреле 2017 года.

На новом изображении, полученном год спустя, мы видим чёрную дыру того же радиуса и аккреционный диск того же размера. Изменилось только положение яркой области на диске аккреции — она повернулась на 30 градусов против часовой стрелки. Новое изображение подтвердило наши знания о чёрных дырах, например, что она не будет стремительно расти в размерах. От объекта M87*, например, ожидают, что он почти не изменит своего внешнего вида за время существования человечества. Что же, судя по второму снимку, именно так всё и будет происходить.

Но наблюдать за чёрными дырами важно, даже если внешних изменений не так много. Мы всё равно собираем данные о процессах и магнитных полях в дисках аккреции и каждый раз всё больше и больше понимаем о происходящих там явлениях и чёрных дырах. Поэтому учёные наблюдали за M87* в 2021 году, в 2022 и намерены провести сеанс наблюдений в 2024 году. В сеть «Телескопа горизонта событий» подключается всё больше радиотелескопов, что повышает разрешение, наблюдения начинают вестись в большем числе диапазонов (было два, теперь четыре), совершеннее становятся алгоритмы обработки данных. Наше умение изучать чёрные дыры может дойти до такого уровня, что они навсегда расстанутся со статусом гипотетических объектов и перейдут в статус реальных.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью

Тёпленькая пошла

Тёпленькая пошла Технологии, Энергетика (производство энергии), Цивилизация, Геология, Длиннопост, Telegram (ссылка)

Иллюстрация с pixabay.com

Геотермальные источники представляются сравнительно недорогим способом получить тепло и электричество на постоянной основе без шуму, пыли и копоти. Всё, как мы любим. Причём получение тепла из скважин — это уже рутина, но с выработкой энергии всё не так просто. В Исландии к 1980 году была построена первая в мире геотермальная электростанция, турбины которой вращал пар с температурой до 160 °C. Затем были построены ещё несколько объектов, и каждый из них постепенно прирастал новыми скважинами и новыми агрегатами. Для достижения новых высот требовалась ещё более горячая жидкость, что повысило бы как эффективность, так и мощность установок.

Подобные сверхкритические условия легко достижимы на глубине вблизи вулканов. Особенно, если довести скважины максимально близко к магматическим камерам, которые под вулканами располагаются на глубине от 1 до 10 км. Там вполне можно обнаружить перегретую жидкость под нужным давлением. Самое главное, чтобы кислотность жидкости была минимальной, иначе она быстро выведет из строя трубы в скважине и в системе подвода теплоносителя к турбине. Поэтому приходится бурить много разведочных скважин и, прежде всего, обращать внимание на кислотность жидкостей на глубине.

Наиболее разведанным геотермальным месторождением в мире стала область в Исландии вблизи вулкана Крафла. Именно там было решено реализовать второй высокотемпературный проект геотермальной электростанции в стране. После нескольких лет разведки поверхности и двух пробуренных в 1974 году разведочных скважин глубиной 1200 м парламент Исландии весной 1975 года принял решение построить электростанцию Крафла мощностью 2 × 30 МВтэ для удовлетворения спроса на энергию в Северной Исландии.

Летом 1975 года были пробурены три эксплуатационные скважины, одна из которых достигла глубины 2000 м. Во время извлечения из скважины оснастки для бурения начался подземный выброс, в результате которого давление на устье скважины превысило допустимое для установленного оборудования. Так продолжалось несколько месяцев, пока скважина не обрушилась. Но хуже всего было то, что эта деятельность, похоже, спровоцировала извержение Крафлы. «Эпизоды» начались в декабре 1975 года и продолжались 9 лет. В общей сложности было 21 событие, 9 из которых сопровождались извержением.

С 1984 года вулкан Крафла затих. В конце концов, в 1985 году турбина № 1 достигла полной мощности в 30 МВт электрической энергии. В 1996 году было принято решение установить вторую турбину мощностью 30 МВт. Эксплуатационное бурение было успешно завершено в 1999 году. Подготовка к дальнейшему расширению также началась в 1999 году, а с 2006 по 2009 год в этом районе было пробурено 8 разведочных скважин в дополнение к скважине по проекту IDDP, о которой дальше и пойдёт речь.

Это была присказка, а теперь к сути — к чему всё идёт или, по крайней мере, намеревается прийти. Задачу подобраться максимально близко к магматическому карману будет решать проект IDDP (Исландский проект глубокого бурения). Ожидается, что на целевой глубине 4500 м будет доступна жидкость в сверхкритическом состоянии: с температурой выше 374 °C и давлением более 22 МПа. Работы по первому бурению проводились в 2008-2009 годах, но неудачно, хотя был получен крайне ценный опыт проведения работ и не только.

В процессе бурения первой сверхглубокой скважины проводившая работы компания на глубине 2096 м неожиданно пробилась в магматический карман, что стало сюрпризом даже для геологов, постоянно дежуривших на месте проведения работ. Ни о каком продолжении бурения речи быть не могло. Учёным посчастливилось первыми буквально пощупать магматическое тело в естественной среде обитания и, к счастью, без последствий. Попадание скважины в камеру с магмой не привело к извержению, что стало доказательством управляемых процессов прямого доступа к магме.

Как заявили в организации Krafla Magma Testband (KMT), которая курирует проект, следующая попытка пробурить скважину как можно ближе к магматической камере будет предпринята в 2026 году. С учётом уже выявленных трудностей с бурением в условиях высоких температур предстоит создать более надёжные инструменты и измерительное оборудование. Учёные будут искать жидкость в сверхкритическом состоянии вблизи камеры с магмой, чтобы изучить вопрос обуздания энергии вулкана в мирных целях.

Тёпленькая пошла Технологии, Энергетика (производство энергии), Цивилизация, Геология, Длиннопост, Telegram (ссылка)

Как может выглядеть площадка по выработке электричества с помощью недр вулкана по мнению Krafla Magma Testband

Геотермальные технологии на сверхбольших глубинах начнут испытываться на третьем этапе — в 2028 году после изучения всего предыдущего опыта. Это будет третье по счёту бурение к залежам магмы на склонах Крафлы. Не исключено, что именно эта скважина со временем будет превращать энергию магмы в электричество.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!