Евгений Коваленко – Круг второй 3 (страница 26)
https://www.bbrc.ru/articles/opredelenie-parametrov-koaksialnogo-kabelya/
И еще один важнейший пункт в кабеле строении. Берем жилу и смотрим на нее в микроскоп. Куча коварен и холмиков. Все спросят и как же это мешает движению электронов? Никак. Пока частота передачи не уйдет за десять мегагерц. С десяти мегагерц электроны начинают бежать не внутри провода а по его внешнему диаметру или даже квадрату. Волноводы на сверхвысокочастотные антенны делаются в виде квадрата. Электроны бегут по внешнему слою и утыкаются в каверны и бугорки которые намного большие в размерах чем длина волны и мы получаем отраженный сигнал. Сигнал, как в радаре видящем самолет, отражается и уходит обратно при этом ослабляя идущий сигнал и накладывая помеху на позади идущий сигнал. В электротехнике этот эффект называется - «возвратные потери». И какой вывод? Правильно. Только бескислородная медь. Центральная жила покрыта серебром. Сам слой серебра должен быть отполирован до зеркального блеска дабы каверны и холмики не создавали эффекта отражения сигнала. Очень сложная инженерно-конструкторская задача. Практически не решаемая в шестидесятых годах двадцатого века. Но у меня есть интернет из будущего и есть Настя со Змеем. У нас ВСЁ получилось.
И пожалуй важнейшая составляющая для моего кабеля. Толщина центральной жилы. Чем больше наружный диаметр по которому бегут электроны тем проще доставлять посылку на высоких частотах. И еще такой момент. Какое напряжение в кабеле проложенном в океане? 3000 вольт. Три тысячи вольт при частоте в 900 мегагерц! Волновое сопротивление кабеля 50 Ом. Получаем ток 60 ампер и мощность 170 киловатт. И как вам характеристики? Даже в двадцать первом веке инженеры бы начали чесать репу. И для снижения потерь мне нужен как можно более толстый проводник центральной жилы.
Да! У Змея, Насти и меня ВСЁ получилось! И получилось намного дешевле чем у конкурентов. Коротко расписываю техпроцесс и вы поймете почему мой идеальный кабель на тестах вывез частоту в один гигагерц и при этом был в три раза дешевле чем у японцев.
Начнем с центральной жилы и по ходу описания я буду на эту жилу наматывать все остальное.
На вопрос почему так дешево дает ответ центральная жила. Она у меня из самой обычной стали. Да, да. Самая обычная стальная проволока которая ужасно ржавеет даже в сухом сарае. Крутите пальцем у виска? Рассказываю.
Толщина жилы имеет огромное значение. Чем толще тем лучше. Настя и Змей выбрали толщину заготовки диаметром в десять миллиметров!!! Если все пересчитать в квадратные миллиметры получится очень приличная для электротехники цифра 60.00мм2. Далее берем бухту с проволокой и заряжаем в автомат. Автомат это линия длиной в двести сорок метров. Началась протяжка. В первую очередь идет разогрев проволоки индукционным нагревом. Греем до семисот градусов Цельсия и раскаленная проволока влетает в ванну с соляной кислотой. Сразу же по утилизации. Отработанная кислота откачивается в специальный аппарат который возгоняет соляную кислоту а потом осаживает ее водой. Термогидролиз по схеме Рутнера. Это если кому интересно. До восьмидесяти процентов кислоты возвращается в работу. На выходе в отвал идет сухой остаток оксида железа и сволочной хлор который приходится дожигать с водородом и на выходе имеем ту же самую соляную кислоту. Затраты по энергетике конечно большие но я же не буду переть против Великого Духа Воды Кэтери. Идиотов нет.
Так. Далее. А далее начинается самое интересное. Получение зеркального покрытия. Проволока после кислотной ванны влетает в камеру очистки. Струи перегретого пара с температурой в триста градусов и давлением в девяносто атмосфер сметают остатки кислоты и немного охлаждают металл.
Следующий этап напыление бескислородной меди методом плазменного напыления. После этого этапа стальная проволока выходит покрытая медью толщиной в четырые миллиметра. Важно. На этом этапе работает обычная плазма и если взять кусок провода и положить его под микроскоп то мы увидим множество каверн и бугров. Зачем? А для лучшего сцепления с серебром. Этакий процесс наложения подложки с усилением адгезии. И наконец добираемся до напыления серебром. Вот тут нам нужно получить идеальное зеркало. Чем глаже тем меньше потери. И как это сделать на проводе который пролетает через всю линию со скоростью двадцать три километра в час или 6,4 метра в секунду. А вот это и есть важнейшее изобретение предложенное Змеем. Та же самая плазма но уже с ионами серебра зажимается мощнейшим кольцевым электромагнитом и ионы серебра тупо вбиваются на скорости света в подложку из меди и обжимаются мощным магнитом. Труба в пятьдесят пять метров длины на которой намотан кольцевой электромагнит на мощность в один мегаватт. За эти пятьдесят пять метров метров магнитное поле дожимает осаженные ионы и дает возможность остыть проводу до температуры кристаллизации серебра. На выходе получаем идеальное зеркало!
Следующий этап это первый слой изоляции из фторопласта. Обычный экструдер с расплавом гранул фторопласта и продавливанием в точно заданный размер форсунки. Плунжерная экструзия если быть точным. Провод пролетает через форсунку в которую нагнетается фторопласт. На выходе жила с идеальным зеркалом в оболочке из фторопласта толщиной в сорок миллиметров. Не забыли что напряжение в кабеле три тысячи вольт при мощности в сто семьдесят киловатт? И я конечно залил провод изоляцией с огромным запасом.
Летим дальше. Первая дополнительная изоляция из майлара. Толщина ленты один миллиметр. Обычный моточный станок.
Первый экран из медной ленты толщиной в 0,75 миллиметра. Применяется обычный моточный станок.
Опять изоляция. Лента майлара толщиной в 0,3 миллиметра. Обычный моточный станок.
Опять изоляция. Обычный полиэтилен низкого давления. Применяем плунжерный экструдер.
Второй экран из алюминиевой ленты толщиной в один миллиметр. Обычный моточный станок.
Изоляция полиэтилен толщиной в один сантиметр. Экструдер.
Первая броня из витых проволок стали. Этакий канат в один слой. Проволока стальная диаметром в три миллиметра. А куда деваться? Защита, защита и еще раз защита. Применяем станок для свивки канатов.
Изоляция. Обычный полиэтилен и экструдер. Толщина защиты один сантиметр.
И наконец вишенка на тортике! Изоляция которой не страшны даже кислоты или щелочи. ШИТЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН!!! Это именно тот материал который я постоянно заявлял всем как неубиваемый в том числе и в соленой морской воде. По факту это обычный полиэтилен но с молекулярными связями в трехмерной решетке. Ага. И в стороны и вверх с низом. Открыли его в 1970 году и в общем то мало кто обратил на него внимание. Слишком дорогим показался техпроцесс. И только к девяностым годам все оценили трубы РЕХ и особенно изоляцию для провода. И когда оценили быстро разработали не слишком дорогой техпроцесс. А мы его еще и удешевили применив некий реагент под названием гидроперидоксил ацетила. Ваще в копейки медные уложились. Но и шитый полиэтилен не без проблем. Вернее у него только одна проблема. Он активно поглощает кислород из воды. Но мы применили противокислородную пленку или зеркало и по верху закатали кабель в основную броню.
Основная броня вообще чудовище. Почему? А потому что восемьдесят процентов повреждений кабель получает на мелководье в зонах выхода на берег. Рыбаки с сетями и тралами, якоря, подводные работы. В общем статистика такая. До глубин семисот метров опасно а все что глубже это редкие но неизбежные на море случайности. Как пример. Взрыв подводного вулкана в 1985 году разорвал кабель длиной в одиннадцать тысяч километров между Пацифик-сити штат Орегон - США и городом Маруяма провинция Тибо - Япония. Полгода на восстановление и почти семь миллиардов долларов убытков. Это я и называю неизбежными на море случайностями. Потраченные деньги на ремонт в этой сумме меньше десятой доли процента а вот остановленные платежи за каналы вылились в дикие деньги. Очень выгодно иметь свой кабель и продавать каналы арендаторам. И подумав мы решили не экономить на внешней броне. От вулкана конечно защиты нет а вот порвать трал или оторвать якорь яхточке или небольшому судну нашей броне по силам.
Диаметр кабеля уже набрал почти пятнадцать сантиметров. И на все это счастье мотаем тросовую проволоку толщиной пять миллиметров в пять слоев. По факту пружинная и закаленная проволока создала самый настоящий трос который держит пятьсот семьдесят тонн на разрыв.
И последний слой. Пять сантиметров обычного полиэтилена. Этот слой дает изумительное скольжение при укладке и он же удерживает жесткую проволоку верхней брони от разматывания и заломов, и конечно защита от воды. Обычные тросы они неплохо ржавеют даже на воздухе а уж в соленой воде океана все это сгниет за один год.
Вот такое чудо при себестоимости четыреста двадцать три доллара за один метр. У японцев ценник выкатится слегка за тысячу долларов при намного худших характеристиках. Мои любимые девятьсот мегагерц они не вывезли даже в самом счастливом сне. Потолок для японского кабеля из первой разработки был три мегагерца. Пропускная способность кабеля в тридцать раз меньше чем у моего. Мой один кабель заменял тридцать японских кабелей и при этом имел себестоимость в два с половиной раза ниже чем у меня. Разумеется мы воспользовались сложившейся конъюнктурой и впаривали свой кабель по цене две с половиной тысячи долларов за метр. Японцы свой продавали за две тысячи сто а вот бывшие монополисты наглы были выбиты с рынка на долгие пятнадцать лет. Они там что то пытались городить но все как то не удачно и фирма практически обанкротилась но пришла эра оптических кабелей и наглы начали хоть не много но зарабатывать. Я то к оптике готовился все эти пятнадцать лет и конечно я ждал когда Жорес Алферов заработает свою нобелевскую премию за гетероструктуры. Мощные светодиоды и мощные лазеры на основе полупроводников и самое главное это микросхемы трехмерного монтажа. СССР опережал в области разработок весь мир лет на двадцать а вот дать ума и поставить изделия на поток не смогли. И кто виноват? ТОЛЬКО ЧИНУШИ!!! Было ВСЁ!!! Гениальные конструкторы, инженеры с золотыми головами, рабочие с бриллиантовыми руками. Любое сырье, водопад любой энергии. И кто виноват? Ублюдочное племя чинуш. Если коснется я напишу как пидорги из кабинетов убивали и формализовали все живое а вместо реального дела плодили формуляры, приказы да требовали гигатонны накуй никому не нужных отчетов. Будет оказия я подробно распишу да с фамилиями и именами. Страна должна знать героев но страна должна знать и врагов народа. Пофамильно и с чванливыми рожами на фотографиях. Ну и по оптике. Тут я не стал пинать прогресс потому как кроме оптики и лазеров еще нужна правильная электроника. Мне достаточно того что именно я выхватил приоритет и вошел в историю как создатель самой первой микросхемы. Ну да до этого еще ой как далеко а пока что уже закончим с кабелями.