МАГНИТНЫЕ ПОДВЕСЫ И ПОДШИПНИКИ
Рис. 6.11.1.
Сверхпроводящая сфера (рис. 6.11.1) висит над кольцом, в котором циркулирует незатухающий ток. Происходит это, как мы уже знаем, благодаря диамагнетизму сверхпроводников. Сила тяжести сферы уравновешивается «магнитной подушкой», создаваемой сверхпроводящим током. Парить таким образом, как выяснилось, могут довольно тяжелые предметы.
Эффект механического отталкивания используется для создания магнитного подвеса. Наиболее простой вариант такого устройства схематически изображен на рисунке 6.11.2,а.
Сверхпроводящий диск Допускается на сверхпроводящую катушку К, в которой течет незатухающий ток. На этом принципе можно создать различные устройства, которые позволяют обеспечить устойчивую подвеску в одном, двух или трех направлениях. На рисунке 6.11.2,б изображен подшипник, устойчивый в одном направлении.
Подобные магнитные подвесы могут работать в самых различных устройствах. Особенно они удобны в тех случаях, когда тело, подвешенное в магнитном поле, должно вращаться с большим числом оборотов. Здесь необходимо избегать замороженных магнитных потоков, так как при вращении они приводят к потерям. Таким путем можно получить подшипники, практически не обладающие трением, вплоть до максимальных скоростей вращения. Верхний предел числа оборотов ограничивается лишь механической прочностью материала ротора. В одной из моделей ниобиевый ротор в форме шестигранника удалось раскрутить меняющимся полем до 20 тыс. оборотов в минуту.
а). б).
Рис. 6.11.2
В космических аппаратах, самолетах, на кораблях, подводных лодках, в системах навигации используются гирокомпасы. Основу их составляет гироскоп — быстро вращающийся волчок, который сохраняет неизменным свое положение в пространстве. Погрешность гирокомпаса зависит главным образом от трения в подшипниках. Уже эксплуатируются сверхточные гироскопы, в которых ниобиевый шарик, висящий в магнитном поле, после получения импульса может вращаться без трения в течение весьма длительного времени. За сутки дрейф таких гироскопов достигает примерно 2°. Но самая заманчивая перспектива — использование эффекта механического отталкивания — связана с работами по созданию транспорта на магнитной подвеске.