高超音速磁流体发电

晨枫

据南华早报2月1日报导，中科院力学所助理研究员张晓原（音译）的团队在理论与应用力学学报上发表论文，宣布研制成功用高超音速等离子气体脉冲发电的技术，可在短脉冲里产生巨大的功率，有望用于激光武器、受控核聚变等高能领域。没有提到的是，可能也能用于电磁脉冲武器。
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这个装置用氢氧爆炸推动氩气产生M14的高超音速，在高温高压下，高超音速氩气流极化为带电的等离子体，在通过带强磁场的管道时切割磁力线，产生强大的脉冲电流。张晓原团队的突破在于产生了10倍于以前达到的电流水平，用不到一升高超音速氩气产生212千瓦的功率，据说最终可用5立方米氩气产生1吉瓦的超强功率！
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常规的燃烧不能产生足够高速的等离子体，常规爆炸需要用大量炸药，而且气流速度很难大大超过音速，因为常规爆炸本身就是压力波按音速传递而燃烧速度高于音速的结果。

中国的高超音速技术领先世界，包括产生高超音速气流的技术。只有同时达到超高速度和超高温度，才能高效地产生高速等离子体。这是张晓原团队的秘密武器，团队就在中国高超音速科研的研究中心之一，不是偶然的。
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, x% _5 p6 A$ N/ S5 z: u9 v8 ~/ f7 O) y: o磁流体发电具有直接发电的好处，不需要将热能或者动能首先转换为机械能（转动），没有转动部件，因此效率大大高于传统发电。磁流体发电也有导管需要在3000-4000C极高温下工作的问题。但脉冲发电不需要长时间工作，使得耐高温问题相对好解决一点。用于激光武器、电磁脉冲武器等高能武器时，短脉冲还有能量集中的好处。
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当然，这只是原理实验，离武器化还有很长距离，否则也不会在公开的科学学报上堂而皇之地发表了。但这也是关键的一步。考虑到中国在高超音速方面的技术积累，这样的新成果最终武器化不难想象。
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6 w% e5 d# K' w* r' m% b当然，这还可以用于受控核聚变，或者其他民用高功率密度、短脉冲的场合，比如微型野外呼救信标。

的名

能用于电磁弹射吗？

testjhy

的名 发表于 2023-2-2 14:22
能用于电磁弹射吗？

电磁弹射可能要高功率并持续出力，这个高功率比上面的爆发功率低得多。另外觉得电磁弹射的成本比这个低很多。

testjhy

另一个亮点是助研当团队负责人，证明力学所唯能力不是唯职称挂帅，当然助研有成绩很快能升成副研和研究员，隐含着团队负责人非常年轻！

晨枫

testjhy 发表于 2023-2-2 06:59
另一个亮点是助研当团队负责人，证明力学所唯能力不是唯职称挂帅，当然助研有成绩很快能升成副研和研究员， ...

非常对！这其实也是中国近10多年来科技发展的一个特点：团队非常年轻！这对后续发展很重要。虽说有他们就此霸占上升通道的忧虑，但现在卷成这样，他们要是不能持续拿出硬货，被更年轻的人顶走是时间问题。
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% D5 H% ]( R" t4 r6 c! o1 U( S希望这也说明了学术界这些年以成果论英雄了，而不是靠人脉和关系，学术腐败有所抑制。

晨枫

testjhy 发表于 2023-2-2 06:55
! E4 {: q# D$ ?0 ?( ]5 T) S电磁弹射可能要高功率并持续出力，这个高功率比上面的爆发功率低得多。另外觉得电磁弹射的成本比这个低很 ...

( V# @; y- K: n6 V8 r3 w8 A# h没错。电弹、电拦不光是能量，还有储能，尤其是电拦。这个东西的脉冲发电太短暂，应该不够用。

孟词宗

磁爆步兵先来上二十个师。

鳕鱼邪恶

用于电磁脉冲弹的话，应该比用核弹大大降低成本，也降低使用门槛。

就是不知能否做到小体积结构装到炸弹里。

晨枫

鳕鱼邪恶 发表于 2023-2-2 19:06
用于电磁脉冲弹的话，应该比用核弹大大降低成本，也降低使用门槛。

  j/ \0 A* z% u4 P; c- Z$ Y就是不知能否做到小体积结构装到炸弹里 ...

对，这是关键。

鳕鱼邪恶

晨枫 发表于 2023-2-3 09:17
对，这是关键。

体积实在降不下来的话装到无人机上算了，反正现在一次性使用的无人机不算啥事儿～