Электромагнитная система Китая вышла за пределы физики

То, что Соединенным Штатам и бывшему Советскому Союзу не удавалось сделать на протяжении десятилетий, теперь реально работает в Китае. Электромагнитные салазки, которые ускоряют объекты с помощью сильных электромагнитных полей, достигли там сверхзвуковых скоростей, став первой крупномасштабной наземной системой такого типа, которая достоверно превышает 1 Мах.

Система находится в эксплуатации с 2023 года в восточном городе Цзинань и в ходе испытаний смогла разогнать транспортные средства массой около 1 т до скорости, превышающей скорость звука. Об этом сообщают государственные китайские СМИ. ВГНТУченые теперь обнародовали новые технические подробности, которые объясняют, как им удалось решить проблему, которая ранее не удавалась крупнейшим военным и технологическим державам.

Проблема, которая разрушила собственные датчики

Самым большим препятствием при использовании наземных электромагнитных ускорителей является не сама мощность, а контроль. При скорости около 340 м/с, т.е. при преодолении звукового барьера, на небольшой высоте над землей создаются сильные ударные волны. Они могут повредить или полностью вывести из строя классические датчики скорости и положения.

Если система потеряет точные данные о движении, это может привести к нестабильности, потере управления двигателем и, в крайних случаях, к поломке испытательного оборудования. Именно эта проблема на долгие годы сдерживала как американские, так и советские проекты, которые хоть и сумели приблизиться к предельным скоростям, но никогда не предлагали надежную и длительную устойчивую работу на сверхзвуке.

Скорость без датчиков: кардинально другой подход

Китайские исследователи решили пойти совершенно другим путем. Вместо того, чтобы попытаться защитить классические датчики от экстремальных условий, они просто удалили их из системы.

Новый метод измерения скорости является так называемым бездатчиковым. Система не считывает скорость с физических измерительных приборов, а вычисляет ее непосредственно по электрическим сигналам в самих силовых катушках, которые ускоряют сани.

По мере движения транспортного средства по трассе оно постепенно проходит отдельные электромагнитные участки. В этих катушках происходят очень короткие и малозаметные изменения напряжения, несущие информацию о скорости движения. Алгоритм объединяет эти сигналы с нескольких соседних секций, фильтрует помехи, вызванные ударными волнами, и выполняет автоматическую калибровку в реальном времени.

В результате получаются две независимые ветви расчета скорости, которые система сравнивает и взвешивает для достижения наиболее точного результата. В ходе испытаний ученые добились отклонения всего около 1,1% на скорости до 370 м/с, что уже достаточно для устойчивого управления на сверхзвуке.

Почему это так важно за пределами военных исследований

Завод в Цзинане — это не просто эксперимент по одной технологии. Он служит исследовательской платформой для нескольких областей: от испытаний гиперзвуковых структур до новых материалов и будущих систем космического запуска.

В будущем электромагнитные ускорители смогут существенно снизить затраты на испытания самолетов, ракет или космических компонентов, поскольку смогут моделировать экстремальные нагрузки без необходимости использования классических двигателей или летных испытаний.

Кроме того, давно обсуждается возможность использования подобных систем для вспомогательных запусков космических носителей, где электромагнитная траектория поможет ракете достичь высокой начальной скорости еще до запуска основных двигателей.

Китай продолжил с того места, на котором остановились другие

В то время как американская система EMALS на авианосцах разгоняет самолет примерно до 78 м/с, что значительно ниже сверхзвукового предела, китайская система находится в совершенно другом классе производительности. Что еще более важно, он может достигать этой скорости неоднократно и под контролем.

Именно стабильность работы делает китайские электромагнитные салазки исторической вехой. Это не просто разовый рекорд, а функциональная система, открывающая двери для дальнейшего развития технологий, которые до сих пор рассматривались скорее теоретически, чем практически.

Если подобные решения удастся перенести в другие области транспорта и исследований, это может стать технологией, которая существенно ускорит разработку будущих самолетов, ракет и космических систем. И в то же время это укрепит позиции Китая в тех сферах, где до сих пор в основном говорили об американском или российском доминировании.

Читайте больше из категории: Новости