Юный техник 1981-06, страница 13

дов, подобно заборчику из шта-кета. Естественно, они должны отлично проводить ток и быть при этом хорошими теплоизоля-торами. Ни один из известных технике материалов этих достоинств в себе не сочетает. Вспомним, лучшие проводники тока — серебро, медь, алюминий — столь же прекрасно проводят тепло. Годы экспериментов и испытаний ушли на решение этого противоречия, пока не появилась надежная конструкция уникального электрода. Он состоит из -медного корпуса, охлаждаемого изнутри строго рассчитанным количеством дистиллированной воды, дабы не снижать температуру самой плазмы. На обращенную в канал поверхность электрода наносят особую замазку из окислов редкоземельных элементов — только они, как выяснилось на испытаниях, могут сотни часов устоять против жара плазмы и хорошо проводить электричество.

Но плазма — это не только огнедышащее пекло. Она проносится через канал со скоростью вчетверо большей, чем у реактивного самолета! Не зря МГД-канал сравнивают с ракетой, положенной на бок. В нем возникают огромные механические напряжения. Их также должны выдерживать электроды. В канале их необходимо еще и изолировать друг от друга. Чем? Каким материалом? Ответ вроде бы ясен: конечно же, материалом-диэлектриком с высокой механической и температурной стойкостью... Но такой материал нужно было изобрести, получить, испытать. И точно так же, как тугоплавкую, прочнейшую керамику для изоляторов, впервые пришлось разрабатывать уникальный инвертор — преобразователь постоянного тока, снимаемого с электродов и превращаемого в нужный промышленности переменный ток. Здесь главная сложность в том, что электроды дают неодинаковые токи — плазма не

может быть везде однородной, иметь в разных точках одинаковую электропроводность. Чтобы справиться с этой задачей, разработали инвертор, в котором тиристорами — полупроводниковыми вентилями — управляет ЭВМ.

Каким должен быть магнит для МГД-электростанции мощностью в сотни мегаватт? Расчет показывал: его стальной сердечник должен иметь массу около тридцати тысяч тонн! По суше такую махину даже перевезти невозможно. Для питания такого магнита нужно почти столько же электроэнергии, сколько производит сам МГД-ге-нератор, а для охлаждения его обмоток надо пропускать через них целую реку... Всего этого можно избежать, используя в магните явление сверхпроводимости. При температуре всего на несколько градусов выше абсолютного нуля обмотка магнита, выполненная из особого сплава, становится сверхпроводящей. Постоянный ток, протекающий в ней, практически не встречает сопротивления — магнит работает почти без потребления электроэнергии. (Уточним, немного энергии все-таки расходуется, чтобы поддерживать в жидком состоянии гелий, в который погружена обмотка.)

Для МГД-электростанции в Рязани создан самый большой в мире сверхпроводящий магнит. И опять-таки ученым и инженерам пришлось решать проблему парадоксального соседства: жара раскаленной плазмы и космического мороза в криостате с жидким гелием. 2800° С и —269° С, а между ними лишь стенка МГД-канала!

Топливом для станции выбрали природный газ. Его можно превратить в плазму в камере сгорания, нагнетая туда воздух. Но чтобы получить необходимую температуру плазмы, воздух должен быть нагрет до 2000° С... Такого воздухоподогревателя техника не знала. При такой температуре

11