В подземной части города Ханчжоу завершилось строительство грандиозной вращающейся машины, установленной на глубине 15 метров в круглой камере площадью 230 квадратных метров. Уникальное подземное расположение данного оборудования позволяет минимизировать вибрации, которые возникают в процессе его работы, тем самым защищая окружающую среду.
Это устройство, известное под названием CHIEF1900, функционирует как крупный промышленный цикл отжима, вращая тяжелые масштабные модели с использованием гигантского плеча радиусом 6,4 метра. Исследователи задействуют данную установку для того, чтобы подвергать физические материалы колоссальным грузам и отслеживать их деградацию в контролируемых условиях. Ученые отмечают, что работа машины позволяет им ускорить природные процессы, которые в обычных условиях развиваются на протяжении столетий, до сроков всего в несколько дней.
CHIEF1900, разработанный в Чжэцзянском университете и построенный коллективом Shanghai Electric Nuclear Power Group, имеет возможность генерировать силу до 1900 g-тонн. Для сравнения, обычная стиральная машина создает лишь 2g во время отжима. Таким образом, тестируемые образцы подвергаются воздействию сил, почти в две тысячи раз превышающих стандартное гравитационное притяжение Земли.
Данная установка стала новым рекордсменом среди гипергравитационных центрифуг, превзойдя предыдущий аналог, работавший на 1200 g-тонн в США. CHIEF1900 также заменяет свою предшественницу, CHIEF1300, которая использовалась на том же объекте ранее.
Для обеспечения стабильной работы и предотвращения повреждений механизмов в условиях экстремального трения и движения, инженеры разработали вакуумную охлаждающую систему в сочетании с принудительной вентиляцией. Эта система включает крупнейший в своем роде фланец, который совмещает вакуумную откачку с охлаждающим контуром.
Главной целью машины является оптимизация времени и масштаба лабораторных исследований. Например, размер модели плотины в три метра, помещаемая под нагрузкой в 100g, испытывает те же нагрузки, что и реальная структура высотой 300 метров, что позволяет выявлять потенциальные слабые места в крупных инфраструктурных проектах ещё до начала их строительства.
Кроме того, гипергравитация ускоряет замедленные геологические процессы. Инженеры планируют использовать аппарат для изучения взаимодействия высокоскоростных железнодорожных путей с окружающей почвой. Такие исследования помогут определить, когда грунт начинает проявлять нестабильность под действием вибраций от проезжающих поездов.
Без использования данной машины изучение миграции загрязнителей из глубоких слоев почвы в грунтовые воды занимает сотни и даже тысячи лет. В поворотной камере исследователи могут сократить этот процесс до 3,65 дней.
По словам главного ученого Чжэцзянского университета Чэнь Юньминя, результаты экспериментов позволят команде создать новые экспериментальные модели, представляющие собой условия, в которых время колеблется от миллисекунд до десятков тысяч лет при различных температурах.
Создание этого оборудования потребовало разработки множества компонентов с нуля, так как экстремальные скорости и длинные механические плечи превышали прочность стандартных промышленных частей.
Подземный комплекс, в который вложено 285 миллионов долларов в развитие инфраструктуры физических наук, был одобрен Национальной комиссией по развитию и реформам в 2021 году. Центр гипергравитации и междисциплинарных экспериментов включает шесть специализированных лабораторий, каждая из которых сосредоточена на различных направлениях, таких как сейсмическая геотехника и проектирование плотин.
Разработчики планируют использовать эту гипергравитационную лабораторию как общую платформу для исследовательских групп из разных стран. Международные и отечественные ученые смогут забронировать время для работы с машиной CHIEF1900 аналогично тому, как астрономы резервируют время на больших телескопах.
Центр состоит из трех основных блоков и 18 вспомогательных устройств, поддерживающих работу лабораторий, с двумя дополнительными блоками, которые пока находятся на стадии строительства. По словам Чэнь Юньминя, это открывает новые перспективы для изучения ранее неизвестных явлений и теорий.
Недавно Поток сообщает, что в недрах Земли были обнаружены два огромных "острова", размеры которых сопоставимы с континентами.
