La Chine : Un nouveau générateur hypersonique « capable » d’alimenter les armes du futur

“Si cette technologie trouve une application dans la production d’énergie, nous pourrions devoir un grand merci aux armes hypersoniques”, déclare un chercheur.

Une équipe de chercheurs de Pékin a créé un générateur “capable” de convertir un gaz chaud à des vitesses hypersoniques en un puissant courant électrique.

L’électricité produite peut être utilisée pour alimenter des lasers militaires, des armes à micro-ondes, des canons sur rail et d’autres armes à énergie pulsée, a rapporté jeudi le South China Morning Post (SCMP).

Les chercheurs ont affirmé que le générateur magnétohydrodynamique (MHD) a produit plus de dix fois la puissance générée lors des expériences précédentes.

“Le générateur MHD n’a pas de pièces rotatives, ce qui lui confère de nombreux avantages uniques”, ont déclaré Zhang Xiaoyuan et ses collègues, qui dirigent l’équipe.

“Il possède une grande capacité et un rendement élevé. Il n’est pas nécessaire d’avoir des composants intermédiaires de stockage d’énergie”, ont déclaré les chercheurs de l’Institut de mécanique de l’Académie des sciences de Chine dans un document.

“L’énergie peut être directement transférée à la charge sans interrupteur à haute puissance. Et le dispositif peut démarrer rapidement.”

La dernière expérience a vu les ondes de choc convertir le gaz inerte en un plasma hautement conducteur chargé de particules chaudes et chargées électriquement en comprimant et en accélérant le gaz argon à Mach 14, soit 14 fois la vitesse du son.

En utilisant seulement un litre de gaz hypersonique, le système a produit des impulsions rapides de courant électrique allant jusqu’à 212 kilowatts pendant les tests.

Selon l’équipe de Xiaoyuan, un gigawatt d’électricité peut être produit à partir de seulement cinq mètres cubes de plasma hypersonique.

Générateur magnétohydrodynamique

L’énergie des ions en mouvement rapide est captée par le générateur MHD, un dispositif en forme de tube, et transformée en électricité.

Le générateur MHD ne contient pas de pièces tournantes et ne nécessite pas de composants intermédiaires de stockage de l’énergie, contrairement aux techniques de production d’énergie conventionnelles.

Il s’agit d’un système simple, efficace et de grande capacité qui pourrait être appliqué à des applications militaires, telles que les armes à micro-ondes de forte puissance.

Le système générateur déclenche des explosions qui transforment le gaz en plasma et convertit l’énergie du plasma en électricité de forte puissance.

“D’autres chercheurs avaient essayé de faire exploser de la dynamite pour générer des ondes de choc hypersoniques pour un générateur MHD, écrit l’équipe de Xiaoyuan.

Mais cette approche nécessitait beaucoup d’explosifs chimiques et a été largement abandonnée en raison des problèmes de sécurité.”

Un processus extrême pour la production d’énergie

Transformer l’énergie explosive en électricité n’est pas facile, selon un chercheur basé à Pékin qui n’a pas participé à l’étude de Xiaoyuan et qui a parlé au SCMP sous couvert d’anonymat.

“L’équipe de Zhang a réussi à atteindre des vitesses et des températures extrêmement élevées en même temps”, a déclaré le chercheur.

De telles explosions sont très difficiles à gérer, et le chercheur a suggéré que la société profiterait de l’apprivoisement de cette méthode extrême de production d’énergie.

“Si cette technologie trouve une application dans la production d’énergie, nous pourrions remercier les armes hypersoniques”, a-t-il déclaré.

Les systèmes de combustion conventionnels ne peuvent pas produire des fluides ionisés assez rapidement pour générer de l’électricité à haute puissance, ce qui nécessite de grandes installations avec de nombreux composants mécaniques et un entretien régulier.

Le générateur MHD, en revanche, peut produire de l’électricité à haute puissance dans un système simple et compact.

Il pourrait apporter une solution à certains des défis les plus difficiles à relever dans la mise au point d’armes à énergie pulsée, ont affirmé les chercheurs.

Les défis

La technique proposée par l’équipe de l’étude présente un grand potentiel, mais elle comporte également certaines complications.

Les utilisateurs militaires de la technologie pourraient avoir des doutes, et les systèmes mobiles d’armes à énergie pulsée devraient surmonter des défis techniques, notamment un dispositif de choc de détonation.

L’explosion qui génère l’électricité peut également produire un bruit fort qui rend l’emplacement de l’arme évident.

En outre, le rechargement de membranes fraîches après chaque tir pourrait constituer un défi sur le champ de bataille, à moins que cette tâche ne puisse être automatisée rapidement et efficacement.

Certaines armes laser puissantes en cours de développement nécessiteraient un mégawatt ou plus d’électricité pour détruire une cible à grande distance.

Selon certains rapports, la Chine travaille sur une arme à micro-ondes de grande puissance qui pourrait être utilisée pour perturber les satellites et les avions.

L’article a été publié pour la première fois dans le Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics le 19 janvier, note SCMP.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche