“磁暴线圈”真实版？――苏联超

1““““磁暴线圈””””真实版？————————苏联超、特高压技术传奇打过“红色警戒（REDALERT）”的朋友对那个“磁暴线圈”再熟悉不过了，磁暴线圈是《红色警戒》里面苏军的高级基地防卫武器，由一个感应圈（最顶上的圆球）、四个大电容器和一个初级线圈仅几圈（就是那个不断放电的线圈）的互感器组成。它依靠发射强大的电弧打击敌人，其能等级等同于盟军的光棱塔和尤里的心灵控制塔。磁暴线圈有着强大的抗装甲能力,对于盟军的装甲薄、机动性强的坦克来说一击足以致命,也在一定程度上起了抵抗间谍的作用。所以当下面这张前苏联一个神秘设施的照片在网上一流传，就引起了红警迷们的惊呼：这不就是磁暴线圈真实版吗？2当然不是！！尽管磁暴线圈真实世界里确实存在，但作为一种武器只是游戏设计者们的臆想，真实的磁暴线圈就是特斯拉线圈（因为英文的磁暴线圈就是Teslacoil）。说到这里，我们不得不提及一下一个充满了神秘、争议的旷世科学技术天才，尼古拉.特斯拉。34科学界普遍认为，人类有史以来的两个旷世奇才，一个是列奥纳多·达·芬奇（LeonardoDiSerPieroDaVinci），另一个就是尼古拉·特斯拉（塞尔维亚文：НиколаТесла，NikolaTesla）。尼古拉·特斯拉，出生于克罗地亚的史密里安，后加入美国籍。这位工程师在自己出生的斯密利杨和格斯匹奇读小学，中学毕业于卡尔洛瓦茨的拉可瓦茨。中学毕业后的1875年,他进入了格拉孜的综合技术学院学习。5年后,他被布拉格的查理大学技术系录取，但是由于经济原因，一年后他就工作了，在布达佩斯做设计工程师。他在那里参加了新的电话中心的建设,并改善了电话的设备和电话的声音效果。1884年，他因出色工作被推荐到美国，与爱迪生在一起工作，从此，这位传奇工程师开始了他惊世骇俗的一生。特斯拉是上个世纪之初少有的科学技术通才，他在机电工程，无线电工程，流体工程，低温工程，地球物理，真空技术，飞行器技术方面等等都有专利成就。特斯拉在各个国家的所有专利，包括他所有未曾批准的专利和所有具有专利价值的各种发明，总共加起来有700多项。他一生的发明多不胜数，最伟大的就是我们至今仍然在使用中的交流电技术。他发明了交流发电机后，与爱迪生分道扬镳,开创了特斯拉电气公司，从事交流发电机、电动机、变压器的生产，并进行高频技术研究，1889年，特斯拉在美国实现了从科罗拉多斯普林斯至纽约的高压输电实验。从此，交流电开始进入实用阶段。1893年，他在芝加哥举行的世界博览会上用交流电作了出色的表演，并用他制成的“特斯拉线圈”证明了交流电的优点和安全性，从而在专利大战中击败了爱迪生，带领世界进入电气化时代。5特斯拉发明的水电机组，至今仍在使用此外1895年，他为美国尼亚加拉水电站制造发电机组；1897年，他使马可尼的“无线通信”理论成为现实；1898年，他又发明无线电摇控技术并取得专利；1899年，他发明了X光（X-Ray）摄影技术。其它发明包括：收音机、雷达、传真机、真空管、霓虹光管……等。特斯拉和他的无线电通信装置6特斯拉和他的X-光摄像技术1912年诺贝尔物理学奖授予瑞典斯德哥尔摩储气器公司的达伦（NilsGustafDalén，1869—1937），以表彰他发明了用于灯塔和浮标照明的储气器的自动调节器。但有文献记载，这一年的诺贝尔物理学奖原来拟授予美国的发明家爱迪生和特斯拉线圈的发明者特斯拉。这是继1909年诺贝尔物理学奖授予马可尼与布劳恩之后从技术应用方面考虑顺理成章的事，但是两人都拒绝与对方分享诺贝尔物理学奖，最后2人全部没有获得。1915年，爱迪生获得诺贝尔奖的提名，特斯拉则在1937年获得诺贝尔奖的提名，但他们俩都没能获得这一奖项。一些人认为，正是因为那场持续了数年的“电流大战”，爱迪生和特斯拉都暴露出了他们人性中的弱点，这与人们长期赋予他们的“天才”和“科学家”的称号是极不相称的。为表彰他早在1896～1899年实现200kV、架空57.6m的高压输电成果，与制成著名的特斯拉线圈和在交流电系统的贡献，在他百年纪念时(1956年)国际电气技术协会决定用他的名字作为磁感强度的单位。在国际站点上，有关特斯拉的资料多得不计其数，影响之大，超过爱因斯坦，形成了一种独特的文化现象。特斯拉在国际上是一个非常有争议的人物，对他毁誉参半，甚至被归结为伪科学家。特斯拉之所以在科学史中被“除名”，是因为他反对正统理论，他总是以自己设计的巧妙实验来说话，而不是空谈理论，因而，往往他对自己实验结果的解释是错误的。而且也反对相对论，坚持传统的物理观，与当时蓬勃发展起来原子物理学格格不入，加之晚年遁世隐居，想入非非，不切实际，因而他不太受正统的科学团体所欢迎，甚至被斥为卖弄江湖妖术的骗子，他的实验室也被描绘成散发出妖气的阴森森的中世纪炼丹术士的场所。7正统科学家们把特斯拉描绘成一个科学狂人特斯拉的惊世骇俗，是因为他的一个大胆发明设想：无线输电。特斯拉曾发明了一个“放大发射机”，现在称之为大功率高频传输线共振变压器，用于无线输电试验。在这个设想中，特斯拉把地球作为内导体，地球电离层作为外导体，通过他的放大发射机，使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立传统特斯拉线圈原理图起大约8赫兹的低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同，而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似，当没有电力接收端的时候，发射机只与天地谐振腔交换无功能量，整个系统只有很少的有功损耗，而如果是一般的无线电广播，发射的能量则全部在空间中损耗掉了。特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。无线输电原理8发明专利手稿,特斯拉线圈的原型未完成的无线输电塔而他的另一个经典之作，就是这个著名的特斯拉线圈。特斯拉线圈，其实是一种分布参数高频共振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压,然后经由两极线圈,从放电终端放电的设备。这个设备就是为了实现他无线输电技术而发明的。910时至今日，全世界各地仍然有大批特斯拉的狂热崇拜者在研究和自制特斯拉线圈，不过，说到底都是业余的。所以当你想象一下，如果是国家级的超级设备出现，那将是怎样一个情景？无论你怎样评价爱迪生的人品，或者你怎样看待特斯拉的疯狂，我们必须承认：正是他们的杰出发明创造，将20世纪带进了电气化时代！！电气化对我们这个社会进步的推动、对我们生活方式的改变如此之大，以至于伟大导师列宁曾有过一句名言：共产主义=苏维埃+电气化！十月革命前的沙皇俄国，尽管地域辽阔，穷兵黩武，但在欧洲始终被认为是落后国家。1838年，俄国电机工程师Б.С.雅科比制造了一台实用直流电动机，曾用于驱动船舶航行。1890年,电工专家多利沃－多布罗沃利斯基曾制造出三相变压器，但总的来说，那时俄国的电工产品主要依靠外国进口。苏联自1917年建立政权后到1937年，在短短的20年内，从一个落后的农业国变成了先进的工业国。在世界上的排名，工业由1913年的世界第5位和欧洲第4位一跃而为1937年的世界第二位和欧洲第一位。苏联之成为工业强国，与列宁所倡导的重视科技有相当大的关系。1918年列宁在《苏维埃政权的当前任务》一文的提纲中写道：“乐于吸取外国的好东西：苏维埃政权+普鲁士的铁路秩序+美国的技术和托拉斯组织+美国的国民教育等等等等++＝总和＝社会主义。”1920年2月，根据列宁的提议，成立了国家电气化委员会。1920年12月举行的第八次全俄苏维埃代表大会批准了《全俄电气化计划》，列宁把这个计划称做“第二个党纲”。列宁说：“只有当国家实现了电气化，为工业、农业和运输业打下了现代大工业的技术基础的时候，我们才能得到最后的胜利。”就是在这次会议上，列宁提出了“共产主义=苏维埃政权+全国电气化”的有名公式。十月革命后列宁领导制订了国家电气化计划，促进了电工制造业的发展。先后改建、兴建了一批电工制造厂家。其中主要有列宁格勒电力厂，哈尔科夫汽轮发电机厂、新西伯利亚发电机厂、列宁格勒金属工厂、塔干罗格锅炉厂、波多尔斯克机器制造厂、乌拉尔重型电机厂、扎波罗热变压器生产联合公司、萨兰斯克照明技术生产联合公司等。到1989年苏联全国发电量17220亿千瓦时，装机容量34140万千瓦，仅次于美国，居世界第二位。20年代生产出500千瓦汽轮发电机；30年代生产出1万～2.4万千瓦机组；1954年建成世界上第一个核电站；70年代能成批生产50万千瓦、80万千瓦级的汽轮发电机；111976年制造出世界上第一台120万千瓦水冷、氢冷汽轮发电机；80年代制造出80万千瓦双水内冷机组，生产的水轮发电机组最大单机容量达80万千瓦......萨扬－舒申斯克水电站,苏联最大的水电站(世界第4大水电站)。建于西伯利亚的叶尼塞河上。采用单机容量为64万千瓦的大机组，装机总容量640万千瓦，年发电量235亿度。苏联的磁流体发电设备制造技术也处于世界领先地位。1968年，制造出世界第一台U-25磁流体发电装置。80年代末，磁流体发电联合循环装置的输出功率达50万千瓦。80年代还制成一台30万千瓦的超导发电机。总装机容量几百万千瓦的大型水电站、大型火电厂和核电站的建成，促进了超高、特高压输电、直流输电和联合电力系统的发展。加上苏联地域辽阔，电力系统覆盖面积大，对高压、超高压、直至特高压输电技术提出了新要求，所以苏联自50年代后逐渐的在超高压、特高压技术上处于世界领先水平。1956年,苏联从古比雪夫到莫斯科的400千伏线路投入运行，全长1000公里，并于1959年升压至500千伏，首次使用500千伏输电。从60年代开始，苏联为解决特高压输电的工程设计、设备制造问题，组织多个研究、设计和制造单位开展了特高压输电的基础研究。上世纪70年代是苏联统一电力系统蓬勃发展和形成的时期，电力技术不断升级。为满足西部核电外送需要，开始在西部地区建设750千伏输电线路，同时也促进了国际联网；为满足东部大型水、火电源送出，开始建设1150千伏特高压交流和±750千伏直流输电线路。哈萨克、西伯利亚区域联合电力系统先后并入苏联欧洲统一电力系统，1979年苏联统一电力系统与经互会各国联合电力系统以750千伏线路并联运行，使苏联电网与东欧各国形成原东欧同步电网，最大装机容量曾达到4.6亿千瓦。从上世纪80年代开始，随着大型能源基地的建设，苏联着手建设联接西伯利亚、哈萨克斯坦和乌拉尔联合电网的1150千伏输电工程，计划将东部地区的廉价电能送往乌拉尔和欧洲部分负荷中心。已经建成的线路长度有2344千米，包括库斯坦奈、科克契塔夫、埃基巴斯图兹、巴尔瑙尔等特高压变电站。从1985年起，哈萨克斯坦境内的埃基巴斯图兹—科克契塔夫—库斯坦奈段900千米线路，按1150千伏设计电压运行。苏联1150千伏特高压线路走向和分段1985年8月，世界上第一条1150千伏线路埃基巴斯图兹—科克契塔夫在额定工作电压下带负荷运行。1992年1月1日，哈萨克斯坦中央调度部门把1150千伏线路段电压降至500千伏运行，在此期间，埃基巴斯图兹—科克契塔夫线路段及两端变电设备在额定工作电压下运行时间达到23787小时，科克契塔夫—库斯坦奈线路段及库斯坦奈变电站设备在额定工作电压下运行时间达到11379小时。到1990年，苏联又采用了1500kV特高压输电，创造了特高压输电的记录！苏联电气化建设所取得的巨大成就，常常与一个单位的名字紧紧相连，这就是著名的“以В.И.列宁命名的全苏电工技术研究所”。今天这个单位已经改名为“以В.И.列宁命名的全俄电工技术研究所”?Федеральноегосударственноеунитарноепредприятие?Всероссийскийэлектротехническийинститутим.В.И.Ленина?，尽管时代风云变换，但这个单位至今依然保留12着苏联和俄罗斯国家电气化列宁的名字。研究所徽标全苏电工技术研究所大楼全俄（苏）电工技术研究所(英文简写VEI)建立于1921年，是俄罗斯唯一的国家级电工科学研究机构，从其1921年10月成立之