陳史蒂芬在北京

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發布時間：2024 年 2 月 8 日下午 6:00

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這是世界上第一個公開報道的基於斯特林發動機技術的HPM武器。

無需巨大能源成本的微波武器

根據項目團隊的初步測試，其消耗的能量僅為現有方法所需能量的五分之一，並且可以連續運行四個小時而不衰減。

即使卡車在高速公路上高速行駛，其操作也不會受到劇烈振動的影響，從而使敵人更難以定位。

該武器由西安西北核技術研究所和北京中國科學院電工研究所研製。

電子工程科學家徐策領導的項目團隊在上個月發表在中國學術期刊《高功率激光》上的一篇論文中寫道，目前，由強磁場驅動的HPM武器“存在能耗大、尺寸大的缺點”。和粒子束。

徐和他的合作者補充說，低能量、緊湊型超導磁體系統的開發將在此類武器的大規模生產和使用中發揮重要作用。

斯特林發動機的秘密

斯特林發動機在該武器系統中發揮着關鍵作用。它可以起到冰箱的作用，迅速將熱量從一個地方帶走。

由於該發動機是根據氣體受熱膨脹的原理工作的，因此它需要的運動部件很少，並且可以做得非常小，有些型號甚至用於衛星和導彈。

然而，斯特林發動機有一個缺點：其冷卻極限只能達到絕對零以上40度（負273.15攝氏度或負459.67華氏度），但用於產生強磁場的低溫超導體必須在高於4度的範圍內工作絕對零度。

超導磁體利用流過零電阻線圈的強大電流來產生磁場。

如果磁場不夠強，微波武器產生的電子束質量就會很差，無法傳播很遠。

為了解決這個問題，徐的團隊使用了最新的超導膠帶來製造線圈。

這種第二代高溫超導材料被稱為 REBCO，可以在絕對零以上 40 至 50 度之間實現零電阻。該膠帶由上海超導科技生產，是全球性能最高、成本最低的產品。

當 Xu 的團隊將這種超導材料與斯特林發動機結合起來時，他們的溫度達到了絕對零以上 48 度，並產生了超過四特斯拉的磁場。

與此同時，“與傳統技術相比，總體能耗降低了 80%”，他們在論文中寫道。

美國的制裁如何導致了這種武器的誕生

中國第二代高溫超導體的用戶一直嚴重依賴國外進口。 2017年，中國這種膠帶的年生產能力只有幾十公里，而且中國材料的質量與西方特別是美國相比相形見絀。

為了阻礙中國高科技進步，美國政府於2018年頒布禁令，阻止西方公司向中國出口REBCO和其他尖端超導材料。

隨着收入的增加，該公司加大了研發投入，並打破了產品性能的世界紀錄。

這些超導材料現已進入中國各地的許多科研設施或基礎設施，例如大型超導輸電線路、高速鐵路以及能夠產生地球上最強大磁場的裝置。

甚至美國的一些國家實驗室和商業聚變公司也放棄了國內供應商，轉而選擇中國的新型超導線材。

中國微波武器什麼時候上戰場？

徐的團隊在論文中沒有透露這項新技術何時可以投入戰場。

他們表示，在測試過程中，發現了一些需要進一步改進的問題，包括製冷功率未達到最初的設計目標，以及連續運行四個小時後系統穩定性顯着下降。

他們寫道：“雖然它滿足了基本要求，但整個系統仍有增強的空間，並且在當前結構內可以實現進一步的小型化。”

上海超導的目標是到2024年底將產能大幅提升至每年2000公里，並進一步降低超導帶材的價格。