"—Первый раунд испытаний начинается, скорость набегающего потока 1.5 Маха, угол атаки +5°, число магнитных взаимодействий 0.29, продолжительность 100 миллисекунд…"
Голос Чан Хаонана был сосредоточен на потоке данных, мелькающих на главном экране, который разносился по всей лаборатории аэродинамической трубы через усилитель.
Сразу после отданного приказа извне аэродинамической трубы донесся приглушенный гул, словно отдаленный гром, сжатый воздух с превышением скорости звука проносился через испытательный участок, образуя на мониторе едва различимую молочно-белую турбулентность.
Вытянутый серебристый корпус Линсяо-1, модифицированного, издавал слабые высокочастотные колебания в потоке воздуха, а покрывающие его сотообразные плитки усиленной керамической теплоизоляции блестели холодным металлическим блеском под ярким светом.
"—Скорость потока стабильна, M1.52, общая температура 530 K, давление потока 5.2 kPa."
Ли Мин быстро докладывала показания, ее голос слегка дрожал от напряжения.
Перед ней на нескольких экранах в реальном времени отображался поток данных, поступающих от почти сотни датчиков. Молодая женщина-инженер быстро перебирала пальцами по клавиатуре, постоянно корректируя параметры сбора, отображаемые на большом экране впереди, а пряди волос на лбу были влажными от пота.
В то же время, в контрольном зале десяток пар глаз одновременно сосредоточились на переднем плане.
Первый набор данных появился быстро: газопроводность 3.57 мхо/м, давление на выходе 2.52 МПа, температура 620 K…
Эти цифры последовательно отображались на огромном ЖК-экране, автоматически записывались в экспериментальную базу данных и одновременно обновлялись на физической доске записи в задней части контрольного зала — это привычка, которую настоял Чан Хаонан, он считал, что физические носители, такие как доски и бумажные книги, более эффективны, чем электронные устройства, когда нужно вдохновение.
"—Обнаружения разности потенциалов нет."
Инженер Ван Жуй, отвечающий за мониторинг электродов, доложил с некоторым разочарованием, поправил очки и еще раз проверил плоскую волну на осциллографе.
"—И предсказуемо," — похлопал его по плечу Син Мучунь, чтобы успокоить: — "При такой скорости степень ионизации слишком низкая, даже ионизирующие семена еще не полностью активированы."
Чан Хаонан добавил: — "К тому же, данные о проводимости лучше, чем мы ожидали, это хороший знак."
Во время разговора его взгляд не отрывался от экрана.
Он заметил, что распределение давления на третьей наклонной плоскости воздухозаборника полностью соответствует результатам численного моделирования, что означает, что новая система управления ударными волнами работает нормально: — "Сделайте резервную копию данных, готовьтесь ко второму раунду испытаний, Мах 3.0."
Его голос, отдавая приказ, был спокойным, словно он уже предвидел результат.
Ветротоннель запустился во второй раз, и на этот раз после зажигания стало заметно, что рев стал сильнее, как будто газопроводы тоже начали слегка вибрировать.
На главном экране кривая напряжений начала расти, но оставалась в пределах безопасного диапазона.
На мониторинге четко видно дугообразное ударное волнение, образовавшееся у передней кромки воздухозаборника, как прозрачный барьер, разделяющий сверхзвуковой поток.
Однако, по сравнению с предыдущим разом, поверхность двигателя теперь покрыта едва заметным свечением.
"—Газовая проводимость 9.85 мхо/м."
Эта цифра на 12% выше теоретических прогнозов и уже очень близка к возникновению измеримого тока Холла.
"—Параметры камеры сгорания?" — спросил Чан Хаонан, одновременно давая сигнал оператору увеличить изображение камеры сгорания в реальном времени в инфракрасном диапазоне.
"—Давление на выходе 2.83 МПа, температура 920 K," — быстро ответила Ли Мин, ее глаза быстро переключались между несколькими экранами, — "Электрогенерации по-прежнему не обнаружено, но интенсивность свечения плазмы увеличилась." — Она указала на тусклый фиолетовый ореол, едва заметный внутри камеры сгорания на экране.
Син Мучунь подошел к Чан Хаонану: — "Кривая роста проводимости лучше, чем мы ожидали, похоже, новая система распыления ионизирующих семян действительно эффективна."
Чан Хаонан слегка кивнул, его взгляд скользнул по данным мониторинга структурных напряжений.
Линсяо-1 модифицированный — это лишь технический демонстратор, используемый для временных испытаний, поэтому масштабных изменений в структуре оригинального Линсяо-1 не проводилось, а к нему просто были добавлены две структуры, связанные с МГД.
При отношении длины к диаметру почти 20:1 снаружи есть только одна опорная рама, что неизбежно влияет на прочность конструкции.
К счастью, запас прочности был оставлен достаточным, и все значения все еще находились в зеленой безопасной зоне.
"—Готовим третий раунд, Мах 4.5." Он повернулся ко всей команде: "На этот раз мы должны сосредоточиться на разности потенциалов между электродами и форме волны тока, повысив частоту дискретизации до 1 кГц."
1000 выборок в секунду кажутся очень плотными, но учитывая, что вся тестовая процедура длится всего 0.1 секунды, это всего лишь около 100 точек данных.
При определенном угле освещения можно увидеть тонкие волнообразные деформации на поверхности фюзеляжа Линсяо-1 модифицированного — это пьезоэлектрические актуаторы активно подавляют структурные колебания.
"—Положение ударной волны стабильно, воздухозаборник работает нормально." Ли Мин пристально смотрела на экран, стараясь подавить инстинктивное желание повысить голос: "Газовая проводимость 21.57 мхо/м, достигнута теоретически предсказанная граница запуска МГД!"
В контрольном зале внезапно воцарилась тишина, все затаили дыхание.
0.1 секунды тестирования пролетают в мгновение ока, но процесс сбора и анализа данных займет некоторое время.
Прошли долгие секунды, и на главном интерфейсе системы сбора данных кривая, представляющая разность потенциалов между электродами, все еще оставалась прямой зеленой линией.
Только люди с очень острым зрением могли заметить, что вблизи базовой линии начали появляться крошечные зазубрины.
Ли Мин почувствовала, что ее правая рука, сжимающая мышь, начала потеть.
"—Академик Чан, может быть, после этого теста запланировать проверку?"
Этот вопрос возник неожиданно и показался попыткой переключить свое внимание:
"—Я говорю, может быть, система активного подавления вибраций повлияла на результаты?"
И тут же загорелся новый зеленый индикатор, сопровождаемый четким писком.
"—Между электродами обнаружена разность потенциалов!" Ван Жуй чуть не подскочил на своем месте, очки из-за резкого движения съехали на кончик носа, и в следующий момент были поправлены обратно: "±150 В! Индуцированный ток 12.5 А."
Его голос немного исказился, но все же оставался четким.
В контрольном зале раздались приглушенные возгласы радости, но Чан Хаонан быстро поднял руку, призывая всех к тишине:
"—Коэффициент извлечения энтальпии и эффективность генерации?"
Ли Мин отбросила свой предыдущий вопрос и быстро подсчитала:
"—0.08% и 11.6%." Ее глаза заблестели: "Хотя и невысокие, но они доказывают, что принцип работоспособен!"
Затем она вызвала диаграмму энергетического баланса: "Посмотрите на это, МГД-канал поглотил около 0.3% поступающей кинетической энергии, и эта потеря энергии, наоборот, стабилизировала систему ударных волн во входном канале."
Она больше ничего не сказала, но было очевидно, что этот результат полностью соответствовал первоначальному проекту Чан Хаонана.
"—Продолжаем тестирование, Мах 6.0." Он сделал паузу: "Но прежде чем это сделать, проведите полную проверку опорной рамы, особенно точек крепления передней кромки."
В течение следующих нескольких часов команда одним махом завершила четыре группы тестов на скоростях Маха 6.0, 7.5, 9.0 и 10.5.
С повышением скорости гул аэродинамической трубы становился все больше похож на рык дикого зверя, а температура в контрольном зале постепенно повышалась из-за работы оборудования на полную мощность.
Техническим специалистам пришлось включить резервный кондиционер, но холодный воздух быстро нейтрализовался теплом, выделяемым электронным оборудованием.
"—Мах 6.0, газовая проводимость 58.34 мхо/м… Коэффициент извлечения энтальпии 0.31%, эффективность генерации 14.2%…" На экране, представляющем карту линий равных значений плотности плазмы, уже преобладал яркий красный цвет.
"—Мах 7.5, газовая проводимость 89.72 мхо/м… Коэффициент извлечения энтальпии 0.53%, эффективность генерации 15.7%…" Это Хэн Мучунь докладывал данные, стоя за Ли Мин и держа в руке остывший чай: "Тяга генераторного канала достигла 147 Н, что начинает оказывать измеримое влияние на общие аэродинамические характеристики."
Все были довольны и, казалось, готовы к окончательному успеху.
Однако произошло нечто, чего никто не ожидал:
Когда тестирование достигло скорости Маха 9.0, ситуация начала меняться.
"—Газовая проводимость 147.65 мхо/м, но…" Ли Мин нахмурилась, она несколько раз перепроверила данные: "Коэффициент извлечения энтальпии 0.55%, эффективность генерации 14.9%… Это неправильно, проводимость почти удвоилась, но мощность генерации увеличилась менее чем на 5%."
Хэн Мучунь сразу заметил аномалию: "Эффективность генерации начала снижаться?"
Он быстро подошел к главной консоли и вызвал график сравнения данных предыдущих тестов: "Посмотрите на эту тенденцию, после M7.5 рост эффективности начал замедляться."
Чан Хаонан быстро переключал взгляд между несколькими наборами данных, он заметил некоторые более тонкие изменения, которые нельзя было обобщить только по одному набору данных.
Он повернулся к оператору: "Продолжайте, Мах 10.5, но внимательно следите за соответствующими параметрами безопасности и будьте готовы немедленно прекратить тестирование."
Результаты испытаний на максимальной скорости были еще более необъяснимыми.
На мониторе можно было увидеть, что на поверхности "Линсяо-1 Гай" несколько теплоизоляционных плиток начали отслаиваться и в скоростном потоке мгновенно превратились в бесчисленное количество блестящих осколков.
"—Газовая проводимость взлетела до 215.43 мхо/м, но мощность генерации практически остановилась." В голосе Ли Мин чувствовалось замешательство: "…Коэффициент извлечения энтальпии 0.57%, все еще растет, но эффективность генерации резко упала до 12.3%."
Хэн Мучунь покачал головой и вызвал график распределения плотности тока по различным сечениям: "Проводимость растет почти экспоненциально, но мощность генерации остановилась… Должен быть какой-то важный фактор, который мы не учли."
Чан Хаонан задумался на мгновение, его взгляд перескакивал между данными структурного мониторинга и кривыми производительности: "Сначала проведите несколько тестов на промежуточных скоростях, Мах 8.0, 8.5, 9.5 и 10.0." Он повернулся к команде: "Нам нужно более точно определить точку перегиба, где падает эффективность."
По мере накопления большего количества данных аномальная тенденция становилась все более очевидной. Когда скорость превышала 8.5 Маха, несмотря на продолжающийся рост газовой проводимости, как эффективность генерации, так и тяга начали медленно падать. Самым непонятным было то, что это падение не было линейным, а происходило внезапно в узком диапазоне скоростей.
"—Черт, это совершенно не соответствует теоретической модели." Ван Жуй схватился за свои растрепанные волосы: "По расчетам, мощность МГД-генерации должна быть пропорциональна квадрату проводимости и скорости."
Этот молодой инженер с тех пор, как присоединился к Институту механики, работал вместе с Чан Хаонаном и Цзян Цзунлинем, и, хотя ему сопутствовала удача, ему не хватало необходимой шлифовки неудач в процессе научных исследований.
"—У меня есть идея." Хэн Мучунь внезапно постучал пальцем по столу: "Диаметр "Линсяо-1" слишком мал, всего 0.5 метра. В таких масштабах радиальные концевые эффекты, помимо осевых, также становятся очень заметными."
Говоря это, он встал и подошел к белой доске, на которой нарисовал простую схему:
"—Могут возникнуть токи возврата полузамкнутого контура, которые будут мешать работе МГД-генератора."
После того, как первый человек выдвинул предположение, мысли всех обрели направление.
"—Теоретически это имеет смысл." Чан Хаонан первым дал обратную связь: "Но количественно чего-то не хватает…"
Затем последовала еще одна тишина.
Через несколько минут он наконец снова предпринял действие:
Вызвал журнал испытаний и быстро нарисовал на компьютере распределение линий электрического поля в продольном сечении канала МГД-генератора.
Когда изображение появилось на большом экране, все увидели:
Линии тока явно отклонялись вниз по потоку и сжимались к центру, образуя спиральную искаженную картину.
"—Эффект Холла!" Ли Мин первой уловила ключевой момент.
"—Верно." Чан Хаонан медленно подошел к экрану и указал на эти искаженные линии поля: "И смешался с влиянием токов возврата, вызванных концевыми эффектами."
Затем он провел лазерной указкой траекторию на экране:
"—Смотрите сюда, линии тока отклоняются вблизи стенок, это не только уменьшит эффективную область генерации, но и приведет к образованию вращательного потока плазмы в канале, что еще больше снизит эффективность генерации."
Обновлено: 07.04.2026