Så de officiella dokumenten har sitt att säga.
Och titta nu på omslagets andra sida. Detta är kameran skapad av Chelyabinsk skolbarn Slava Verkhoglyad, Lev Merenzon och Slava Konov under ledning av A. M. Konovalov. Idag är dessa killar redan studenter. Vi bad dem prata om hur idén om att skapa enheten föddes.
"Det var några år sedan. Vi - alla tre - praktiserade på centrallaboratoriet vid Chelyabinsk traktorfabrik. Det var där historien hördes för första gången. Faktum är att Chelyabinsk-traktorer med märket "Made in the USSR" går till många asiatiska länder, inklusive Indien. Lång sjövägen på tropikernas vatten skapade förutsättningarna för utveckling av korrosion. Bilar gick sönder väldigt snabbt.
I rostskyddslaboratoriet, dit vi ofta tittade, utvecklades nya beläggningskompositioner. Den svåraste
Processen att testa dessa beläggningar förblev omfattande. Det tog tid och tid att fastställa luftens fuktighet, effekten av temperatur, skadliga gaser, ultravioletta strålar.
Vi är intresserade av detta. Vi gick in i Chelyabinsk vetenskapliga samhället studenter och utarbetade rapporter om korrosion av metaller.
Här kommer vi att avbryta orden från killarna själva. Så här bedömdes deras arbete: ”Det är av teoretiskt och praktiskt intresse. Dess genomförande bidrog till att tillgodogöra sig metoden vetenskaplig forskning viktigt för industriell process"skydd av metall från korrosion". Granskningen undertecknades av docent vid Institutionen för kemi vid Pedagogical Institute O. Golyanitsky och senioringenjör vid ChTZ Anticorrosion Laboratory G. Polyakov.
Nästa steg i arbetet var utvecklingen av designen och skapandet av enheten, nu känd som "Artificiell väderkammare".
Titta igen på sida 2
MOTOR? JONVIND
"Modellen av jonplanet, gjord av A. Zaritsky och V. Malyshkin, elever i 10:e klass "B" i Chelyabinsk-skolan nr 80, testades i högspänningslaboratoriet vid Institutet för mekanisering och elektrifiering Lantbruk och visade följande resultat: med en vikt på 65 g, en spänning på 45 V, en ström på 3 mA utvecklade den en dragkraft med en kraft på 13 g med ett totalt antal nålar på 3000.
Konst. lärare vid avdelningen för elektriska maskiner A. Petrov.
Huvud produktions- och distributionslaboratorium elektrisk energi V. N os o v.
Vi sitter på kontoret på Chelyabinsk-stationen unga tekniker. På bordet ligger album med urklipp från tidningar, reproduktioner av "rymd"-målningar av Sokolov och Leonov. Allt som rör astronautikens framtid samlar unga fysiker och forskare noggrant in och studerar. Precis som det - det fanns en lapp i tidningen ■ - fördes de för ett år sedan av idén om ett jonplan.
Det är mycket stabilt under flygning, detta flygplan. De kan lätt
kontroll genom att ändra styrkan och riktningen på jonvinden. – Killarna verkar försöka övertyga mig om fördelarna med deras framtida fartyg. – Jonplan kan också användas på höjder av 100-120 km, som är otillgängliga för flygplan och för låga för satelliter. Men det är här, enligt meteorologerna, som vädrets huvudkök ligger.
Och de kan också vara repeaters för långdistanskommunikation bättre än jordens kommunikationssatelliter:
På 60-talet verkade "ionolet" vara en innovation och en revolution inom vetenskapen. Det talades till och med om att principen för dess funktion kunde användas i små flygplan och i militära angelägenheter, eftersom sådana "jonoletter" inte genererade värme och därmed inte kunde upptäckas på radar. Någon gång, på grund av sin ljudlöshet, ville de ersätta konventionella helikoptrar med "jonoler" och till och med bygga speciella flygplattformar för missilförsvar och övervakning av trafiken på vägarna.
Problemet var makten. Tekniken fungerade bra med små modeller som den som syns i videon ovan, men den lämpade sig inte alls för att bygga större "jonoplan". Vad kan vi säga, tekniken tillät dig inte ens bära din egen strömkälla ombord, än mindre extra utrustning. Och så en tid senare började tekniken glömmas bort.
När forskare från MIT bestämde sig för att återkomma till denna fråga fann de att det faktiskt inte fanns några seriösa studier av jonvinden och möjligheten att skapa motorer baserade på den. Därför bestämde de sig för att genomföra ett experiment där hundratals volt ström skulle tillföras till designen av "jonolet", vilket skulle räcka för att tända en vanlig glödlampa.
Resultaten var fantastiska. Forskargruppen fann att jonframdrivning var effektivare än till exempel flygmotorer. Medan flygplansmotorer (turbojet) producerar 2 N dragkraft per kilowatt effekt, kunde jonpropellern producera 110 N per kilowatt effekt. Dessutom visade det sig att sådana motorer är mest effektiva för att ge låg dragkraft. Med andra ord, energi slösades inte bort.
Trots denna ganska lovande upptäckt bör vi inte förvänta oss att vi kommer att kunna se och till och med flyga "jonoplan" inom en snar framtid. Trots allt, trots dess effektivitet, kräver tekniken en otroligt stor mängd energi som förbrukas för att driva den. Även för att lyfta en liten sådan i luften kommer det att krävas megavolt energi. Därför kommer forskare fortfarande att behöva lösa frågor om hur man stoppar in den kraft som genereras av ett helt kraftverk i ett flygplan.
Ändå leder egenskaperna och egenskaperna hos jonmotorn oss till argumentet att med en ökning av själva motorerna ökar också avståndet mellan anoden och katoden. Därför, för att starta från marken, skulle "jonoplanet" behöva en så stor motor att praktiskt taget själva flygplanet skulle vara placerat inuti denna motor. Och det betyder att "ionolet" förmodligen kommer att bli väldigt stor, rund, med huvuddäcket placerat i mitten.
Med andra ord, vem vet att vi en dag kommer att kunna se riktiga tysta flygande tefat.
Världens första jondrivna flygplan testades på en inomhusbana vid MIT Physical Education Center. En drönare som vägde 2,45 kg med ett vingspann på fem meter flög nästan 60 m på grund av jonkraft.
Enheten lanserades med en katapult. När det lanserades med en tomgångsmotor skulle planet bara korsa 10 m, och drönaren, "driven" av jonvinden, täckte 50 meter till, och den tog hela tiden höjd.
MIT aeronautics professor Stephen Barrett, chef för utveckling, sa att science fiction inspirerade honom att skapa jonoplanet.
"Jag var ett stort fan av serien när jag var liten." Star Trek"och trodde att det i framtiden kommer att finnas tysta flygplan utan rörliga delar," citat Guardian vetenskapsman. Barrett letade efter ett sätt att skapa ett flygplan utan rörliga delar och lärde sig om effekt Biefeld - Brown, upptäckt redan på 1920-talet.
Som förklarar Ars Technica, fenomenet jonvind gör att flygplanet klarar sig utan propellrar och turbiner. Utrustat med elektroder, en växelriktare och litiumpolymerbatterier, rör sig flygplanet på grund av luftjonisering.
På framkanten finns elektroder med en positiv laddning, på baksidan - med en negativ. Batterier producerar en spänning på 40 kilovolt. Så snart strömmen passerar genom elektroderna skapas en "elektronisk kaskad". Som ett resultat bildas laddade luftmolekyler. Sedan "berör" de med den andra satsen elektroder placerade i drönarens svans. När de rör sig överför de laddade molekylerna energi till neutrala luftmolekyler. Så skapas dragkraften, med vars hjälp jonplanet flyger tyst – precis som i Star Trek-serien, som Barrett inspirerades av.
"Detta är världens första flygning av ett flygplan med en motor utan rörliga delar," konstaterar forskaren.
MIT-experimentet bevisar att Biefeld-Brown-effekten är tillämpbar inom flyget. Tidigare trodde forskare att jonvinden inte kunde ge tillräckligt med dragkraft för att hålla ett flygplan i luften.
Enligt honom kommer tekniken att göra det möjligt att i framtiden skapa tystare och miljövänligare flygplan med en enkel design. Deras reparation och underhåll kommer att kosta mycket mindre än nu.
Arbeta med studiens resultat publiceras i tidskriften Nature. I nästa fas vill amerikanska ingenjörer öka storleken på prototypen för att uppnå större hastighet och räckvidd.
Forskare föreslår att jonmotorer i framtiden kommer att användas för att skapa pseudo-satellitdrönare på solenergi, som kommer att sväva i stratosfären i månader.
Nyligen Boeing pseudosatelliten Odysseus är resultatet av 30 års utveckling. Enheten kan stiga upp i stratosfären och tillbringa flera månader där.
Traditionella CPU-kylare: passiva (med kylfläns) och aktiva (med fläkt)
Närmare exotiskt: fasövergångskylare
Experimentell uppställning i Kronos Advanced Technologies laboratorium
Schematiskt diagram av den "joniska" kylaren
Infraröd mikrofotografi av en fungerande kylare
Den enklaste och till och med uråldriga metoden för kylning är att öka ytan: det är känt att elefanter behöver stora öron just för att kyla sin voluminösa kropp. På exakt samma sätt kan du ta bort värme från processorn genom att installera en speciell kylfläns på den - en massiv metalldel med ett stort antal plattor som avsevärt ökar enhetens yta. Som regel är radiatorer gjorda av koppar eller aluminium (dessa metaller har en relativt hög värmeledningsförmåga och låg kostnad). Fördelarna med passiv kylning inkluderar enkelhet, tillverkningsbarhet och total ljudlöshet. Dess största nackdel är dock oförmågan att avleda en stor mängd värme på kort tid. Kylflänsar i sig själva kan inte längre ge kyla för moderna mikroprocessorer - för detta behöver de hjälp av en fläkt.
I de flesta moderna datorer tillhandahålls den nödvändiga värmeavledningen av luftflödet som skapas av fläktarna. Som regel används ett kombinerat kylschema, där luftflödet riktas till en metallradiator. En sådan kombination av aktiva och passiva kylningsmetoder gör att du kan öka värmeavledningen i storleksordningar jämfört med en vanlig radiator. Men den huvudsakliga (vi alla känner det på oss själva) bristen på fläktar är ljudet de gör under drift. Dessutom går de förr eller senare sönder, och de måste bytas ut - till skillnad från absolut tysta och nästan eviga radiatorer.
En något mindre populär och mer exotisk metod är vattenkylning. Jämfört med luft har vatten en mycket högre värmekapacitet, så det kan ta bort mycket mer värme per tidsenhet. Som regel är flytande kylsystem byggda enligt ett mycket enkelt schema: en liten pump pumpar vatten i en ond cirkel, som ett resultat av vilken det först passerar processorn, tar värme från den och kyls sedan ner i en radiator , som vanligtvis är placerad utanför systemenheten. Vattenkylning av flis används inte i stor utsträckning på grund av den höga kostnaden och komplexiteten hos denna metod. Vattenpumpar är något tystare än fläktar, men de innehåller också rörliga delar, vilket negativt påverkar hållbarheten och tillförlitligheten hos sådana system.
Ett helt nytt tillvägagångssätt för vätskekylning föreslogs av nanoCoolers, vars utvecklare gissade på att använda smält metall som arbetsvätska, nämligen en ganska knepig legering som huvudsakligen består av indium och gallium (den senare går över i vätskefasen redan vid 30,1 ° C) . En sådan "metallvätska" har en högre värmeledningsförmåga än vatten, men huvudsaken är att den kan drivas genom rören med hjälp av elektromagnetiska krafter, och det finns inget behov av en mekanisk pump. Men på grund av den höga kostnaden för sådana system kan de ännu inte göra anspråk på att vara ett massalternativ till konventionella kylare.
De kanske mest exotiska typerna av vätskekylning är system där datorn är helt nedsänkt i en vätska som är praktiskt taget icke-ledande. elektricitet- till exempel i olja. Av uppenbara skäl kan de flesta användare inte använda den här metoden på något sätt. Det finns också kylsystem som arbetar på en fasövergång: med en kraftig expansion går det arbetande ämnet också från ett flytande tillstånd till ett gasformigt tillstånd och kyls ner i enlighet med termodynamikens lagar. Moderna kylskåp och luftkonditioneringsapparater fungerar enligt denna princip, och vissa tillverkare har lyckats anpassa det till kyla datorkomponenter. Fasväxlingskylare är mycket kraftfulla, men mycket dyra enheter: entusiastiska användare måste betala många tusen dollar för dem.
Var och en av dessa metoder har sina egna fördelar och nackdelar - vissa är för dyra, andra är inte tillräckligt produktiva och andra kännetecknas av låg tillförlitlighet och hög nivå ljud. Därför är frågan om att skapa en billig och enkel enhet som effektivt kan kyla moderna processorer fortfarande öppen. Kronos Advanced Technologies säger sig ha varit nära att lösa detta problem. Apparaten, som utvecklas på Kronos, använder den joniska vinden från en koronaurladdning som uppstår runt en laddad ledare på grund av jonisering. miljö, flytande eller gasformig.
Tillsammans med radioemission är koronaurladdningar en av huvudkällorna till energiförlust under transport av el genom högspänningsledningar. Samtidigt har coronaurladdning funnit bred användning inom fotokopieringsindustrin, luftkonditionering och luftreningssystem och många andra enheter. Forskare har länge vetat att luft kan tvingas att röra sig i rätt riktning med hjälp av jonisering: den första forskaren som noterade luftens rörelse nära ett laddat rör var den engelske experimentatorn Francis Hawksby, som levde för tre århundraden sedan. Det är detta fenomen som ligger till grund för Kronos utveckling.
Kronkylaren fungerar enligt följande. Ett kraftfullt elektriskt fält skapas i spetsen av katoden, belägen på ena sidan av processorn, på grund av vilket kväve- och syremolekylerna i luften joniseras, får en positiv laddning och rusar till anoden för motsatta sidan. Samtidigt kolliderar de med neutrala luftmolekyler och informerar dem om deras rörelsemoment. Som ett resultat bildas ett effektivt luftflöde, riktat från katoden till anoden - det är detta som kyler processorn, utan någon fläkt.
Fördelarna med detta tillvägagångssätt är ganska uppenbara: kronkylaren har inga rörliga delar, är absolut tyst, är ganska ekonomisk och är väldigt enkel och kompakt. Enligt Igor Krichtafovitch överstiger storleken på de för närvarande skapade prototyperna inte några kubikmillimeter, medan de är ganska kapabla att ge tillräcklig kylning för en medelkraftig processor. Den kommersiella lanseringen av sådana kylare kan ske om två år.
Matfolie av aluminium och den tunnaste koppartråden, och mellan dem - bara 3 centimeter luft. Folien och tråden är fixerade på en fyrkantig dielektrisk ram gjord av lätta plastpinnar. Strukturen vilar på ett bord och, som alla föremål, påverkas den av gravitationen från jorden. Men så snart en potentialskillnad på flera tusen volt skapas mellan folien och tråden, genom att applicera en hög konstant spänning i storleksordningen 30 000 volt från en energikälla med låg effekt, kommer strukturen, som genom magi, lyfter.
Vi pratar inte om en startkondensator här, eftersom plattorna, om de överhuvudtaget kan kallas det, nästan inte överlappar varandra över någon betydande bråkdel av sina områden, vilket innebär att det praktiskt taget inte finns någon ackumulering av energi i dielektrikumet mellan "plattorna".
Om strukturen inte hölls på bordet av de tunnaste starka trådarna, skulle den fortsätta sin rörelse framåt i riktning mot den tunna trådelektroden, men eftersom trådarna håller fast produkten, hänger den helt enkelt i luften ovanför bordet och, liksom svävar över den.
Detta experiment är en tydlig demonstration av den så kallade Biefeld-Brown-effekten, känd för många experimenterande, älskare av "lifters" (från engelska Lifter), vars hantverk i en enorm variation kan ses på YouTube.
Biefeld-Brown-effekten är en av de få fysiska effekter som inte är så lätta att entydigt förklara och tydligt beskriva än idag. I själva verket, nära elektrodtråden på ett litet område, är den elektriska fältstyrkan tio gånger högre än intensiteten nära elektrodfolien på ett stort område.
Detta gör att dessa "foder" påverkar det omgivande utrymmet på olika sätt. I utrymmet mellan elektroderna och nära dem finns ett starkt asymmetriskt mönster av det elektriska fältets intensitetskonstant i tid.
Här finns naturligtvis, som en av komponenterna, den så kallade "jonvinden", vars bidrag dock till strukturens rörelse är mycket, mycket liten, den "joniska vinden" står för mindre än en hundradel av den totala dragkraften - mindre än 1% av lyftkraften.
Den joniska vinden räcker bara för att lätt avleda lågans tunga, som i ett skolexperiment med hög spänning vid spetsen av en nål som bringas till ett tänt ljus. Detta är en mycket mager kraft, den kommer inte ens att kunna lyfta folien från bordet, för att inte tala om att hålla en produkt som väger tiotals och hundratals gram hängande på spända trådar. Från 100 gram dragkraft skapar den "joniska vinden" max 1 gram.
Dessutom genererar 40 % av dragkraften i icke-vakuumdrift luftflödesrörelse på grund av koronaurladdningseffekten på en skarp kant i ett elektriskt fält. Elektrostatiska bladlösa fläktar fungerar redan idag enligt denna princip.
Nära den tunna elektroden joniseras luftatomer och börjar röra sig i riktning mot den breda elektroden, längs vägen kolliderar de med andra luftmolekyler, ger dem en del av sina egna rörelseenergi, eller återigen joniseras, och de accelereras därför.
Hela poängen med effekten är att ungefär 49 % av dragkraften, som forskare säger, är av okänd karaktär här, det vill säga nästan hälften av det totala lyftet är på något sätt relaterat till verkan av ett asymmetriskt elektriskt fält på det omgivande rummet , och är i allmänhet inte relaterad till storleken på det strömskapade flödet av luftjoner.
Med all sannolikhet talar vi om inverkan av denna laddade struktur på gravitationsfältet ovanför elektroden på ett litet område. Om du tar bort trådarna som håller produkten på bordet, kommer den alltid att tendera uppåt - mot elektroden med liten yta.
Enligt denna princip, som de ryska forskarna Emil Biktashev och Mikhail Lavrinenko föreslagit, kan man försöka bygga en mycket effektiv motor för rymdskepp. Ett experiment i ett vakuum bekräftade den grundläggande möjligheten för detta åtagande.
