Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 160

Другим многообещающим проектом является разработка электромагнитного ускорителя с изменяемым удельным импульсом (в англоязычной литературе – VASIMR). Рабочее тело (аргон) ионизируется радиоволнами, и полученная плазма затем разгоняется в электромагнитном поле, создавая реактивную тягу.

Впервые появившись в 1979 году, идея стала по-настоящему революционной и сейчас близка к воплощению. Такой двигатель был бы крайне востребован в системе орбитального и межпланетного транспорта. Для начала «космический буксир» мог бы перемещать многотонные грузы между орбитами Земли и Луны. Модель VASIMR VF-200 производства Ad Astra Rocket Company планируется разместить на борту МКС.

Макет двигателя VASIMR VF-200-1 представлен в ролике ниже.

В конце 2012 года профессор Академии наук Китая Ян Цзюань представила перевод своей статьи, описывающей прототип уникального электромагнитного ракетного двигателя. На бумаге он выглядит гораздо интереснее имеющихся сегодня ионных двигателей хотя бы потому, что не требует расхода рабочего тела, но в этом и главная причина сомнений. Совсем недавно о таком типе электрического ракетного двигателя можно было только мечтать.

В отличие от всех иных типов ракетных двигателей, здесь ускорение должно достигаться за счёт направленного микроволнового излучения. О том, что электромагнитные волны создают давление, было известно ещё со времён Максвелла, однако описание принципов работы EmDrive вызывает множество вопросов.

Образно говоря, такой двигатель похож на микроволновку, к которой добавили резонирующую полость в виде замкнутого усечённого конуса. По идее, излучаемые микроволны оказывают давление на внутреннюю полость, которое не компенсируется только в одном направлении. Так (по мнению госпожи Цзюань) у EmDrive возникает реактивная тяга.

К сожалению, такой принцип работы EmDrive вызывает множество сомнений и напоминает печальный опыт установки экспериментального «движителя без выброса реактивной массы» на спутник «Юбилейный» в 2008 году.

Радует то, что EmDrive хотя бы не относится к пресловутым инерциоидам – типу устройств, работоспособность которых без взаимодействия с внешней средой невозможна. Сомнения касаются и большинства заявленных характеристик. Помимо того что в сравнении с лучшими ионными двигателями EmDrive обещает обеспечить больший срок службы, декларируется примерно в десять раз меньшая масса при той же мощности и большей (720 мН) тяге. Подробнее об истории разработки EmDrive смотрите статью Евгения Золотова.

При исследованиях дальнего космоса энергию для EmDrive, скорее всего, будут вырабатывать привычные модули РИТЭГ. Во внутренней области Солнечной системы (условно – до главного пояса астероидов) можно ограничиться солнечными батареями. Срок автономной работы КА с электромагнитным двигателем и солнечными батареями будет практически ограничен только износом, так как у него на борту нет расходуемых компонентов.

К оглавлению

Опубликовано 13 февраля 2013

В Южной Корее создана система для беспроводного питания транспортных средств во время движения. Совместная разработка Института науки и технологий (KAIST) при участии Корейского железнодорожного исследовательского института (KRRI) обеспечивает непрерывное питание электродвигателя мощностью до 180 кВт. Беспроводная передача энергии осуществляется на частоте 60 кГц.

Путь от концепта OLEV (On-line Electric Vehicle) до коммерческого релиза занял три года. Ранний прототип работал на частоте 20 кГц и справлялся с нагрузкой 100 кВт – этого уже было достаточно для питания городского автобуса или трамвая. Этап доработки включал задачи повышения КПД, увеличения дистанции передачи энергии до 20 см и приведения параметров в соответствие с местными нормативами.

В июле 2013 года первый автобус с электродвигателем и схемой постоянной бесконтактной зарядки поедет по внутреннему маршруту города Гуми. Для нас этот город примечателен тем, что в нём выпускаются телефоны Samsung, ориентированные на российский рынок.

К оглавлению

Опубликовано 13 февраля 2013

Самодельный магазин на 30 патронов — таков ответ американца Коди Уилсона на последнюю волну запретов и протестов против огнестрельного оружия. Слегка цинично Коди назвал свою конструкцию «магазином Куомо», по фамилии нью-йоркского губернатора, прославившегося недавно введением самого жестокого в США свода законов об огнестрелах на гражданке.

Тема больная, что и говорить: есть мнение, что современные — скорострельные, многозарядные — полуавтоматические конструкции имеют мало общего с самозащитой (см. «Больше пушек, хороших и разных»). Но в данном случае интересно не столько само оружие, сколько то, как оно было изготовлено. Уилсон — криптоанархист, получающий сейчас юридическое образование — напечатал свой автоматный рожок на 3D-принтере, а его цифровую модель свободно распространяет через организованную (и легально зарегистрированную в Техасе) им же некоммерческую организацию Defense Distributed (ранее известное как Wiki Weapons). Конечная цель: создание огнестрельного оружия, которое можно было бы полностью изготовить с помощью 3D-печати.

Несмотря на то что полностью печатный огнестрел по-прежнему существует лишь в воображении энтузиастов (подробнее см. августовскую «Как напечатать винтовку»), работа Уилсона и его единомышленников знаменует собой важный качественный прорыв. Ещё год назад общество не знало, как отнестись к идее напечатанного оружия, а сегодня чётко разделилось на сторонников вроде Уилсона, организованно составляющих цифровую ганз-библиотеку, и противников, в число которых попали все без исключения производители массовых 3D-принтеров. Законы в Штатах модификацию оружия для личных целей не запрещают, так что конфликт пока развивается, так сказать, в частном порядке.

И это лишь один из трендов, связанных с 3D-печатью: зародившиеся в последние пару лет, сейчас они дружно переходят в фазу реализации. Так, например, проблема авторских прав на трёхмерные модели, остававшаяся до последнего времени чисто теоретической, буквально на днях показала себя во всей красе. Журналисты Wired, изучая одну из многочисленных торговых площадок для печатного 3D-контента (3DLT.com), столкнулись с фактом массового пиратства. Проще говоря, тёмные личности торгуют через 3DLT чужими «украшениями», «предметами интерьера» и прочим подобным (то есть, конечно, не самими предметами, а файлами для 3D-принтеров). А поскольку технических средств для управления правами (DRM) на такой контент ещё не существует, происходящее здорово напоминает начало нулевых и проблему цифровой музыки: теперь, пока дизайнеры и законодатели не наработают способы защиты 3D-материалов, их моделями будут торговать и меняться без спросу все, кому не лень.

Рынок 3D-печатных устройств тем временем продолжает расширяться. Как раз в эти дни Cubify (подразделение гиганта 3D Systems) выпускает вторую модель ориентированного на домашних пользователей принтера Cube (от 1300 долларов, скорость и точность выше по сравнению с прошлогодней моделью). FormLabs, собравшая на Kickstarter почти 3 миллиона долларов и пережившая иск от 3D Systems, запускает полномасштабное производство своего Form 1 — уникального аппарата для малого бизнеса, дающего недостижимую для других моделей точность (толщина слоя всего 25 микрон достигается благодаря использованию стереолитографии вместо наплавления пластика). Только что провела IPO компания ExOne, специализирующаяся на промышленных 3D-принтерах, а акции 3D Systems попали в список самых успешных инвестиций 2012 года. И плодятся, плодятся проекты дешёвых устройств (начиная от 400 долл.): одни, как PrintrBot, уже продаются, другие, как DeltaMaker, только начинают сбор средств.

Так что внешне картина более чем благополучная. Но за ярким фасадом кроется неприглядная изнанка, которую тоже начинают обсуждать аналитики. Обобщая, можно сказать так: голубая мечта столкнулась с рыночными реалиями — и результат оказался совсем не сказочным.