Имея размеры кухонного ведра, это камера, содержащая анод и катод, который представляет собой ртутный ванночный электрод. Между анодом и катодом — вакуум. То есть пространство, заполненное насыщенным паром ртути, соответствующим комнатной температуре, с электропроводностью слишком низкой, чтобы позволить прохождение тока, при этом электроды находятся под напряжением (5 кВ). «Запускатель» — это небольшой электрод, расположенный рядом с поверхностью ртути. Когда между этим электродом и ртутным катодом происходит разряд, ртуть испаряется, и пар заполняет камеру, позволяя прохождение электрической дуги. По сути, это молния в замкнутом сосуде. Как только разряд инициирован, он поддерживается до тех пор, пока энергия конденсаторов не будет полностью рассеяна в медных проводниках посредством эффекта Джоуля. Затем пар ртути конденсируется, и игнистрон готов к следующему испытанию. Второй игнистрон размером с банку пива достаточно для запуска тока в нужный момент в электродах, оснащённых макетом испытаний.
Ниже — схема управления операциями:
В 1965 году основной расход при проведении таких экспериментов приходился на электронику и запись данных. Разумеется, в те времена микрокомпьютеры ещё не существовали. Пропускная способность самых передовых осциллографов того времени (американских Tektronix, на электронных лампах) сегодня показалась бы смешной: 1 мегагерц. Но в те шестидесятые годы их стоимость составляла 40 000 франков за единицу. Сегодня эту стоимость можно было бы снизить в десять раз при равных характеристиках.
Сигналы, появляющиеся на экранах осциллографов, фотографировались на пленку Polaroid. Сегодня вся запись этих параметров эксперимента могла бы осуществляться с помощью недорогого микрокомпьютера с соответствующей платой.
Запись параметров воздушного потока была чрезвычайно простой. Достаточно было разместить в стенке пару маленьких игольчатых электродов под низким напряжением. Расстояние между иглами составляло один миллиметр, а напряжение было достаточно низким, чтобы ток не мог проходить через разреженный аргон. Однако, когда ударная волна проходила, уже достаточно было того, что электроды, находящиеся сразу за волной, оказывались в аргоне при температуре 10 000 °C, чтобы получить сигнал. Записывая с помощью осциллографа с двумя каналами сигналы, поступающие от двух таких «зондов ионизации», расположенных на расстоянии 10 или 20 сантиметров друг от друга и находящихся выше по потоку относительно сопла, можно было измерить скорость ударной волны, а затем, с помощью расчётов, определить все газодинамические параметры: температуру, давление, степень ионизации, электропроводность. Для дополнительных измерений требовались другие осциллографы. Чтобы защитить эти приборы от сильных помех, излучаемых разрядниками высокого давления и, как правило, всеми элементами коммутации, осциллографы, соединённые с зондами коаксиальными экранированными кабелями, помещались в камеру Фарадея, в которой также находились экспериментаторы.
Вот описание экспериментальной установки, которая позволила бы проверить обоснованность теории, которую мы разработали в период с 1975 по 1980 годы, касающейся возможности движения объекта со сверхзвуковой скоростью в газе без образования ударной волны. Осталось лишь описать способ обнаружения исчезновения этих волн. Здесь можно использовать классический и проверенный метод, при котором создаётся система горизонтальных полос, путём интерференции двух световых лучей — один проходит через испытательную струю, другой — снаружи. Ударная волна представляет собой резкий скачок плотности газа, что проявляется в изменении показателя преломления. Таким образом, ударные волны традиционно обнаруживаются с помощью этого метода. Слева — типичная картина «скачка полос» из-за наличия наклонной ударной волны, прилегающей к передней кромке профиля крыла. Справа — та же картина, но ударные волны устранены.
Плазма аргона при 10 000 °C достаточно яркая, поэтому в качестве источника света следует использовать небольшой гелий-неоновый лазер, излучающий свет более интенсивный, чем свет плазмы.
В конце восьмидесятых годов мы с Лебруном рассчитали все параметры такого эксперимента в рамках его диссертации, финансируемой CNRS. Я убеждён, что этот эксперимент прошёл бы с первого раза, как и все эксперименты по МГД, которые я проводил ранее в лаборатории на трубе соударения. В частности, я помню эксперимент 1966 года (о котором расскажу в одном из будущих документов), в котором ставилась задача запустить МГД-генератор в режиме «двухтемпературного» режима, то есть при температуре электронов (10 000 °C) значительно превышающей температуру газа испытания (6000 °C). Главной проблемой была «неустойчивость Велихова» (которая свела на нет все усилия в области МГД в многих странах). Однако хитрость, позволявшая обойти этот недостаток, позволила эксперименту успешно пройти с первого раза. Я представил этот результат на международном симпозиуме в Варшаве в 1967 году. Но ужасная атмосфера, царившая в лаборатории, заставила меня покинуть её и сменить направление, став астрофизиком. Мой студент Жан-Поль Кассера взял на себя весь этот исследовательский материал, который стал его диссертацией (хотя, похоже, он не понял ни слова в тонкостях неустойчивости ионизации Велихова, ключевого элемента эксперимента), что принесло ему премию Вортингтона и впоследствии позволило стать директором лаборатории аэродинамики в Мюдоне, а затем региональным директором CNRS для региона Прованс-Альпы-Лазурный берег.
Что стало с таким проектом.
В середине восьмидесятых годов мне удалось заинтересовать Генерального директора CNRS Пьера Папона этим исследовательским направлением. Он оказал нам поддержку, переданную его заместителем Мишелем Комбарно, директором отдела физических наук инженера. В то время я уже работал в обсерватории Марселя, место, которое вряд ли подходило для проведения таких экспериментов. Комбарно нашёл нам приёмный лабораторный центр — лабораторию профессора Валентина в Руане. CNRS должен был финансировать часть проекта, а армия — предоставить дополнительные средства. Однако вскоре военные потребовали, чтобы я был полностью исключён из этих работ по причинам, не имеющим отношения к науке. После смены руководства CNRS я потерял поддержку Папона и Комбарно. Бюджет Лебруна был исчерпан, и не было сделано ничего, чтобы позволить ему продолжить исследования.
Руанская команда, совершенно неопытная в области МГД (хотя и располагавшая старой трубой соударения), накопила множество ошибок. Деньги...