Китайские электромагнитные сани впервые преодолели звуковой барьер: видео
По данным South China Morning Post и Китайской медиагруппы (CMG), китайские инженеры впервые создали крупномасштабную электромагнитную систему саней, способную развивать сверхзвуковую скорость.
Во время испытаний аппарат массой в одну тонну преодолел звуковой барьер и продемонстрировал стабильное управление на экстремальных скоростях.
Прорыв в преодолении звукового барьера
Электромагнитные сани — это технология, в которой транспортное средство движется по рельсам без контакта колес с опорой, используя электромагнитные силы для левитации и ускорения. Достижение сверхзвуковой скорости стало возможным благодаря новым методам контроля и измерения, поскольку традиционные датчики не выдерживали ударных волн на малой высоте.
«Когда линейные асинхронные двигатели работают на сверхзвуковых скоростях — около 340 метров в секунду — на высотах ниже 100 метров и при температурах ниже 30 градусов Цельсия, неустойчивые аэродинамические силы, вызванные ударными волнами, могут создавать серьезные возмущения в движении. Это мешает работе устройств измерения скорости и положения и может приводить к сбоям в управлении», — отмечают инженеры
Бессенсорная технология контроля
Китайские инженеры выбрали уникальный путь. Вместо внешних датчиков, которые на сверхзвуке слишком уязвимы, система получает данные о скорости непосредственно из электрических сигналов собственных сегментированных катушек. Каждая катушка при ускорении саней активируется последовательно, а небольшие колебания напряжения фиксируют реальные показатели движения.
Разработанный алгоритм объединяет информацию с нескольких катушек, фильтрует шум и искажения, выполняет самокалибровку в реальном времени и выдает точное измерение скорости. В испытаниях погрешность составила всего 1,1% при скоростях до 370 м/с, что позволяет управлять санями стабильно и безопасно.
Сравнение с зарубежными технологиями
Для сравнения, электромагнитная система запуска самолетов EMALS на американских авианосцах разгоняет аппараты лишь до 78 метров в секунду — значительно ниже сверхзвукового порога. Прежние попытки США и Советского Союза создать сверхзвуковые электромагнитные пусковые установки не увенчались успехом, так как внешние датчики и оборудование не выдерживали экстремальных условий.
Новый рекорд и исследовательские возможности
Испытательный автомобиль массой около одной тонны был разогнан на 400-метровой трассе до скорости, эквивалентной 700 километрам в час, всего за две секунды. После теста аппарат успешно остановился, что показало надежность системы. Этот успех открывает новые возможности для транспорта на магнитной левитации в вакуумных трубах, а также для разработки электромагнитных систем запуска космических аппаратов.
Профессор Ли Цзе из Национального университета машиностроения и транспорта заявил:
«Успешное проведение испытаний значительно ускорит исследования сверхскоростного магнитно-левитационного транспорта. В дальнейшем мы сосредоточимся на высокоскоростных маглев-трубопроводах, испытаниях аэрокосмического оборудования и инновационных электромагнитных технологиях».
Долгий путь к рекорду
Разработка заняла десятилетия. Ученые преодолели сложные задачи, включая создание сверхскоростной электромагнитной двигателя, управление мощными токами, накопление энергии высокой мощности, инверсию энергии и использование сверхпроводящих магнитов с сильным полем.
Цзинаньский центр Института электротехники Китайской академии наук не только демонстрирует возможности сверхзвуковых саней, но и поддерживает исследования в области гиперзвуковых полетов, аэрокосмических материалов нового поколения и инновационных систем запуска космических аппаратов.