Ένας από τους πρώτους τύπους MHD
...Με το μέγεθος ενός κουβαδιού κουζίνας, αυτό είναι ένα κουτί που περιέχει μια ανόδο και μια κάθοδο, η οποία παρουσιάζεται ως ένα δοχείο με υδράργυρο. Μεταξύ της ανόδου και της καθόδου: το κενό. Αυτό σημαίνει ένα χώρο γεμάτο ικανοποιητική ατμόσφαιρα υδραργύρου, που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, με ηλεκτρική αγωγιμότητα πολύ χαμηλή για να επιτρέψει τη διέλευση του ρεύματος, οι ηλεκτρόδια βρίσκονται υπό τάση (5kV). Ένα "πυροδότης" είναι ένα μικρό ηλεκτρόδιο που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια του υδραργύρου. Όταν γίνεται η απόφραξη μεταξύ αυτού του ηλεκτροδίου και της καθόδου υδραργύρου, αυτή εξατμίζει τον υδράργυρο, και αυτός ο ατμός γεμίζει το δοχείο, επιτρέποντας τη διέλευση ενός ηλεκτρικού τόξου. Με άλλα λόγια, ένας κλειστός θύελλα. Όταν η απόφραξη ξεκινά, διατηρείται μέχρι να διασπαστεί η ενέργεια των πυκνωτών μέσω του φαινομένου Joule στα χαλκά σύρματα. Τότε ο ατμός του υδραργύρου συμπυκνώνεται και το ignitron είναι έτοιμο για μια νέα προσπάθεια. Ένα δεύτερο ignitron, με το μέγεθος ενός κουτιού αναψυκτικού, αρκεί για να εκκινήσει τη διέλευση του ρεύματος, στην κατάλληλη στιγμή, στα ηλεκτρόδια που έχει η μακέτα δοκιμής.
...Παρακάτω, το σχήμα του ελέγχου των εργασιών:
...Το κύριο κόστος τέτοιων πειραμάτων το 1965 αφορούσε την ηλεκτρονική και την καταγραφή των δεδομένων. Φυσικά, τότε δεν υπήρχαν υπολογιστές. Η ζώνη εύρους των πιο αποδοτικών παλμογράφων της εποχής (αμερικανικά Tektronix, με λυχνίες) θα έκανε χαμογελάσει σήμερα: 1 μεγαχερτζ. Ωστόσο, τα έτη της δεκαετίας του '60 η τιμή τους έφτανε τα 40.000 F. Σήμερα θα μπορούσαμε να χωριστούμε αυτό το κόστος κατά ένα παράγοντα δέκα, στις ίδιες αποδόσεις.
Οι ίχνη που εμφανίζονται στα οθόνες των παλμογράφων φωτογραφίζονταν σε φιλμ πολαροϊδ. Σήμερα, η πλήρης καταγραφή αυτών των παραμέτρων θα μπορούσε να γίνει από έναν φθηνό υπολογιστή, εξοπλισμένο με μια κάρτα ειδικής χρήσης.
...Η καταγραφή των παραμέτρων της ανεμιστήρας ήταν πολύ απλή. Αρκούσε να τοποθετηθούν, στα τοιχώματα, ζεύγη μικρών βελόνων υπό χαμηλή τάση. Η απόσταση μεταξύ των βελονών ήταν ένα χιλιοστό, και η τάση ήταν αρκετά χαμηλή ώστε το ρεύμα να μην μπορεί να περάσει στην αραιωμένη ατμόσφαιρα αργόνου. Ωστόσο, όταν περνούσε το κύμα της σύγκρουσης, το γεγονός ότι αυτά τα ηλεκτρόδια βυθίζονταν αμέσως μετά το κύμα σε αργόνιο στους 10.000° ήταν αρκετό για να πάρει ένα σήμα. Με την καταγραφή με έναν παλμογράφο δύο ίχνων τα σήματα που εκπέμπονται από δύο από αυτές τις "αισθητήρες ιονισμού", σε απόσταση δέκα ή είκοσι εκατοστών, και τοποθετημένες πριν από την ανεμιστήρα, μπορούσε να μετρηθεί η ταχύτητα του κύματος της σύγκρουσης, και έτσι να υπολογιστούν όλες οι παράμετροι της αεροδυναμικής: θερμοκρασία, πίεση, βαθμός ιονισμού, ηλεκτρική αγωγιμότητα. Άλλοι παλμογράφοι ήταν απαραίτητοι για να γίνουν πρόσθετες μετρήσεις. Για να προστατεύσουμε αυτούς τους παλμογράφους από τα ισχυρά παρεμβολή που εκπέμπουν τα πυροδοτικά της υψηλής πίεσης και γενικά από όλα τα στοιχεία της ηλεκτρικής εναλλαγής, αυτοί, συνδεδεμένοι με τους αισθητήρες μέσω καλωδίων συνεστραμμένων, ήταν κλεισμένοι σε μια κατασκευή Faraday, στην οποία τοποθετούνταν και οι ερευνητές.
...Έτσι, η παρακάτω είναι η περιγραφή της πειραματικής εγκατάστασης που θα μπορούσε να επαληθεύσει την ισχύ της θεωρίας που αναπτύξαμε μεταξύ τα 1975 και τα 1980, σχετικά με τη δυνατότητα της εξέλιξης ενός αντικειμένου με υπερηχητική ταχύτητα σε ένα αέριο, χωρίς τη δημιουργία κύματος σύγκρουσης. Παραμένει να αναφερθεί ο τρόπος με τον οποίο θα μπορούσε να εντοπιστεί η καταστροφή αυτών των κυμάτων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μέθοδος, κλασσική και επιβεβαιωμένη, όπου δημιουργείται ένα σύστημα οριζόντιων γραμμών, κάνοντας να επικαλύπτονται δύο ακτίνες φωτός, η μία περνώντας μέσα από την περιοχή δοκιμής και η άλλη περνώντας έξω από αυτή. Ένα κύμα σύγκρουσης αντιπροσωπεύει ένα απότομο άλμα της πυκνότητας του αερίου, το οποίο εκφράζεται από μια μεταβολή του δείκτη διάθλασης. Έτσι, τα κύματα σύγκρουσης εμφανίζονται κλασσικά με αυτό τον τρόπο. Παρακάτω, αριστερά, η τυπική μορφή του "άλματος της γραμμής" που οφείλεται στην παρουσία ενός κύματος σύγκρουσης που προσκολλάται στο άκρο της πτέρυγας ενός προφίλου. Δεξιά η ίδια εικόνα, κύματα σύγκρουσης αναίρεσης.
...Ο πλάσμα του αργονίου στους 10.000° είναι αρκετά φωτεινό, έτσι η πηγή που θα χρησιμοποιούσαμε θα ήταν ένας μικρός λέιζερ ηλίου-νεον, που παρέχει φως πιο έντονο από αυτό του πλάσματος.
...Στο τέλος της δεκαετίας του '80, υπολογίσαμε, ο Λεμπρούν και εγώ, όλες τις παραμέτρους ενός τέτοιου πειράματος, στο πλαίσιο της διατριβής μου, χρηματοδοτούμενη από το CNRS. Είμαι πεπεισμένος ότι αυτό το πείραμα θα έχει λειτουργήσει στην πρώτη προσπάθεια, όπως όλα τα πειράματα MHD που είχα δοκιμάσει προηγουμένως στο εργαστήριο, σε σωλήνα σύγκρουσης. Θυμάμαι ειδικά μια πειραματική διαδικασία του 1966 (που θα μιλήσω σε ένα μελλοντικό έγγραφο) όπου το στόχος ήταν να κάνουμε λειτουργεί έναν MHD γεννήτρια σε "διπολική θερμοκρασία", δηλαδή με ηλεκτρονική θερμοκρασία (10.000°) σημαντικά υψηλότερη από τη θερμοκρασία του αερίου δοκιμής (6000°). Το εμπόδιο ήταν τότε "η αστάθεια του Vélikhov" (η οποία κατέστρεψε όλες τις προσπάθειες που γίνονταν στη MHD σε πολλές χώρες). Μια τεχνική που επιτρέπει να περάσουμε αυτό το εμπόδιο, το πείραμα έλεγχος στην πρώτη προσπάθεια. Παρουσίασα τότε αυτό το έργο στο διεθνές συνέδριο του Βαρσοβίας, το 1967. Ωστόσο, η κακή ατμόσφαιρα που ήταν στο εργαστήριο με ανάγκασε να το αφήσω και να αλλάξω τον τομέα, γίνοντας αστροφυσικός. Ο φοιτητής μου, Jean-Paul Caressa, πήρε όλο το θέμα της έρευνας, το οποίο έγινε η διατριβή του (παρόλο που φαίνεται ότι δεν κατάλαβε ούτε ένα λόγιο από τις λεπτομέρειες της αστάθειας του ιόντος του Vélikhov, η οποία ήταν η λύση του πειράματος), το οποίο του έδωσε το βραβείο Worthington, και του επέτρεψε αργότερα να γίνει διευθυντής του εργαστηρίου αεροθερμικής του Meudon, και στη συνέχεια διευθυντής περιοχής του CNRS για την περιοχή Προβένς-Αλπες-Κόστα Αζούρ.
**Τι συνέβη με ένα τέτοιο έργο. **
...Στα μέσα της δεκαετίας του '80, είχα καταφέρει να ενδιαφέρω τον Γενικό Διευθυντή του CNRS, Pierre Papon, για αυτό το θέμα έρευνας. Μου έδωσε την υποστήριξή του, με την υποστήριξη του αντιπροέδρου του Michel Combarnous, διευθυντή του τμήματος Φυσικών Επιστημών του Μηχανικού. Τότε ήμουν ήδη στο παρατηρητήριο της Μασσαλίας, ένας τόπος που δεν ήταν κατάλληλος για την εγκατάσταση τέτοιων πειραμάτων. Ο Combarnous μας βρήκε τότε ένα εργαστήριο, αυτό του καθηγητή Valentin, στο Rouen. Το CNRS θα έπρεπε να χρηματοδοτήσει μια μερική ποσότητα της επιχείρησης, η οποία θα έπρεπε να προσθέσει η Στρατιωτική. Ωστόσο, σύντομα, οι στρατιωτικοί απαιτούσαν να με απομακρύνω πλήρως από αυτές τις εργασίες, για λόγους που δεν έχουν καμία σχέση με την επιστήμη. Η διοίκηση του CNRS άλλαξε, έχασα την υποστήριξη του Papon και του Combarnous. Το χρηματικό ποσό του Lebrun εξαντλήθηκε, τίποτα δεν έγινε για να του επιτραπεί να συνεχίσει τις ερευνητικές του εργασίες.
...Η ομάδα του Rouen, πλήρως ανεμπειρη σε θέματα MHD (αλλά διαθέτοντας ένα παλιό σωλήνα σύγκρουσης), συσσώρευσε πολλά λάθη. Το χρήμα τελικά δαπανήθηκε χωρίς αποτέλεσμα (οι MHD τουρμπίνες και οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις ισχύος, κατασκευασμένες από αυτούς τους ανειδίκευτους, έκαναν εκρήξεις μία μετά την άλλη).
...Αυτό είναι πολύ κακό. Σε μια πολύ κοντινή μελλοντική περίοδο, θα τοποθετήσω σε ένα CD-ROM όλα τα στοιχεία, τόσο θεωρητικά όσο και πειραματικά, που θα μπορούσαν να επιτρέψουν σε ένα ενδιαφερόμενο εργαστήριο να ολοκληρώσει αυτό το είδος πειραμάτων, πολύ απλό. Το παρόν περιγραφικό, αν και περιληπτικό, παρέχει όμως τη δυνατότητα να κατανοήσει κανείς ότι, δεδομένης της μείωσης του κόστους του ηλεκτρονικού εξοπλισμού, αυτό το είδος της έρευνας είναι στη διάθεση μιας σχολής μηχανικών ή του τμήματος φυσικής μιας πανεπιστημιακής ιδρύσεως της Αμερικής δεύτερης τάξης. Ωστόσο, αμφιβάλλω πολύ ότι αυτές οι δραστηριότητες θα μπορούσαν να αναπτυχθούν στη Γαλλία, όπου η ερευνητική δραστηριότητα του πολιτικού τομέα είναι συχνά (τουλάχιστον σε αυτά τα τομείς) υπό την κατοχή των στρατιωτικών.
...Μπορεί κανείς να πιστέψει ότι αυτοί θέλουν να την κρατήσουν εξαιρετικά. Κανένας. Φαίνεται, μετά από έρευνα, ότι δεκατέσσερα χρόνια αργότερα (μετά την απόφασή μου να αποχωρήσω το 1986) η "στρατιωτική MHD" παρέμεινε πλήρως ανύπαρκτη.
...Αν το πείραμα είχε τραβήξει, θα είχαμε θεωρήσει επίσης πειράματα σε ψυχρό αέριο (ατμοσφαιρικό αέρα). Ένα ενδιαφέρον πείραμα (το οποίο απέτυχε πλήρως το 1979 από μια ομάδα του Τουλούζ, της "GEPAN", σε συνθήκες, ας πούμε, "ανεπιθύμητες για τον άνθρωπο") αφορούσε την καταστροφή της τυρβής πίσω από ένα κύλινδρο, την οποία είχαμε επιτύχει το 1975 στην υδραυλική.
...Επιστρέφοντας στο σχήμα της μηχανής MHD κυλινδρικής, που αναφέρθηκε παραπάνω.
...Έχουμε αναφέρει παραπάνω τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιήσαμε αυτό το σύστημα για να αποφύγουμε το κύμα της πρύμνης μπροστά από αυτό το αντικείμενο. Ωστόσο, αν περιοριστούμε σε χαμηλότερα