В 68 000 раз сильнее магнитного поля Земли: Китай представил HPM-оружие на двигателях Стирлинга

Команда исследователей из Китая создала высокомощное микроволновое оружие (high-power microwave, HPM), работающее на четырех компактных и эффективных двигателях Стирлинга. Двигатели превращают тепловую энергию в механическую и позволяют генерировать магнитное поле силой до 4 Тл (тесла), которое способно подавлять дроны, военные самолеты и даже спутники. Разработка является первым в мире HPM-оружием на основе технологии двигателя Стирлинга.

Система оружия, которую транспортировать на грузовике, значительно снижает потребление энергии для создания сильного магнитного поля по сравнению с существующими технологиями, потребляя всего пятую часть энергии, требуемой традиционными методами. Система способна работать непрерывно в течение 4-ёх часов без ослабления мощности и остается нечувствительной к сильным вибрациям, даже при движении грузовика на высокой скорости по шоссе.

Исследователи отмечают, что существующие HPM-оружия, работающие на основе сильных магнитных полей, сталкиваются с проблемами большого энергопотребления и больших размеров. Интенсивность непрерывного, устойчивого магнитного поля HPM-оружия в 68 000 раз превышает напряженность магнитного поля Земли, или почти половину напряженности магнитного поля, которое может быть создано Большим адронным коллайдером (БАК).

Важную роль в системе оружия играет двигатель Стирлинга, который может функционировать как холодильник, быстро перемещая тепло из одного места в другое. Однако двигатель имеет ограничение: предел его охлаждения может достигать только 40 градусов выше абсолютного нуля (- 273,15 °C), а для генерации сильных магнитных полей необходима работа при температуре в пределах 4 градусов выше абсолютного нуля.

Команда ученых смогла преодолеть такой барьер, используя сверхпроводящую ленту второго поколения под названием REBCO, которая может достигать нулевого сопротивления при температуре от 40 до 50 градусов выше абсолютного нуля, что снизило общее энергопотребление на 80% по сравнению с традиционными технологиями.

Санкции, введенные Дональдом Трампом, частично способствовали прорыву китайских ученых. Введенный в 2018 году запрет на экспорт в Китай REBCO и других передовых сверхпроводящих материалов привел к росту спроса на китайских поставщиков и увеличению их производственных мощностей.

Сверхпроводящие материалы теперь широко используются в научных исследованиях и инфраструктурных проектах по всему Китаю, включая высокоскоростные железные дороги и устройства, способные генерировать самые мощные магнитные поля на планете. Кроме того, некоторые национальные лаборатории и коммерческие компании в США предпочли китайский сверхпроводящий провод внутренним поставщикам.

Китайские ученые не раскрыли, когда новая технология будет готова к использованию на поле боя, но отметили, что в ходе тестирования выявлены некоторые проблемы, требующие дальнейшего усовершенствования, включая стабильность системы после 4-ёх часов непрерывной работы.

Развитие таких технологий и производственных возможностей обещает не только улучшить характеристики оружия Китая, но и ускорить строительство критически важной будущей инфраструктуры, такой как высокоскоростные маглевы, рельсотроны, реакторы на термоядерном синтезе, квантовые компьютеры и планируемый коллайдер, в 4 раза превосходящий Большой адронный коллайдер в Европе.