第十章 核能发动机的选择
人类现在对于核能的利用,不外乎烧开水这个途径。
就是核燃料在反应堆中裂变产生大量热能,高压下的循环冷却水把热能带出,在蒸汽发生器内生成蒸汽,高温高压的蒸汽推动汽轮机,进而推动发电机旋转,产生电能。
但这样的后果就是核能的转换效率变低了,尤其是重核裂变,本身核燃料的利用率就不高,现在还得加上热传递和热电转换中间的浪费,那最后产生的有效电能真的可以说是屈指可数了。
当然,相比较化学燃料来说,单位燃料的性价比还是非常高的。
不过核裂变发动机与核能发电技术并不一样,只是里面的内核都差不多,不外乎就是烧开水和扔石头...
核裂变发动机的工作原理大概有四种,核热发动机、核电发动机、裂变碎片发动机以及无推进剂的辐射发动机。
虽然第四种可以做到无推进剂推动,但现在的人类肯定是做不到的。
其实也很好理解,在大地上汽车想要前进,就需要给大地一个作用力,然后大地的反作用力推着汽车向前奔跑,而大海里,轮船可以给海水作用力,天空中,飞机可以给空气作用力,但如果是几近真空的宇宙呢?那就只能靠推动剂了。
也就是人为喷射出物质,使喷出的物质反作用于航天器,推动着航天器前进。
如果是引力很小的星空之中,推动力的大小无非就是决定宇宙飞船的速度,只要不达到光速的百分之一以上,快点慢点在无垠的星空中,影响并不算大。
但地球可不一样,宇宙飞船想要进入星空,首先得克服地球的引力。
不然就会像跳跃一样,虽然有了向上的推动力,但却抵不过地球的引力,会被重新拉回来。
当然,钟杰也可以使用前世的方法,碎片化逃离。
就是建造无数小型宇宙飞船,然后逃离地球,最后在火星或者其他星球上补给、休养生息。
但他都已经重生了,再使用这种方法就有点显得小家子气了,他的目标可是至少带着全球一亿人离开地球。
所以他就必须研究出更高效的发动机,推动宇宙飞船升空。
核爆脉冲发动机?
数据计算...
数学公式...
x=e^30-1≈1.07*10^13
计算机模拟...
嘶,恐怖如斯...
看着这个13次方的数字,钟杰陷入了沉思。
当然,这并不是裂变反应推动宇宙飞船所需要的动力,而是将飞船加速到真空光速的百分之0.2所需要的燃料载荷比。
想要将一克物质加速到真空光速的百分之0.2,一共需要一千万吨的燃料。
真是人类看了要伤心,钟杰看了要流泪啊。
当然,如果只考虑升空,不考虑未来的话,裂变核爆脉冲发动机还是有可行性的。
再看看脉冲式惯性约束核聚变发动机。
数据计算...
数学公式...
x=e^1/35-1≈0.029
计算机模拟...
“呼,这个数据总算是顺眼多了,不过这么兜兜转转,又回到了核聚变发动机?”钟杰有些傻眼了。
所以现在摆到钟杰面前的有两个选择,一个就是选择裂变核爆脉冲发动机,优点是现在人类的技术已经很成熟了,钟杰只需要稍微推一把,就能够使用,至少能带着人类逃离地球。
但缺点就是重核物质在星空中很难补充,进入星空后的速度也很不理想。
哪怕只是从地球飞到火星,估计都需要很多个月的时间。
第二个选择则是拼一把,直接制造脉冲式惯性约束核聚变发动机,利用氘和氦3作为核聚变燃料,用核裂变产生的速度接近光速的相对论性电子束聚焦点火引爆产生推动力。
甚至早在20世纪70年代提出来的代达罗斯计划,就曾构想过这种发动机方案。
优点自然是更加先进,推动力更加强劲,资源丰富,氘和氦3在宇宙中都很常见,不会因为没有足够的燃料和推进剂而进退两难。
如果后面没有太阳氦闪的光热辐射以及毁灭一切生命的伽马射线暴,钟杰说不定就选第一个了,毕竟人类只要能活下来就行了。
大不了在火星上慢慢发展...
但事与愿违,太阳会氦闪,伽马射线暴也会如期而至,人类只能不断逃离,不仅仅是逃离地球,就连太阳系也需要逃离。
甚至想要避免伽马射线暴的伤害,人类还得逃出数百光年的范围。
人类太难了...
钟杰叹了一口气,甚至都有些为人类的未来感到担忧。
过了一会,钟杰的眼神逐渐坚定了起来。
“逆天改命?重活一世,再拼上这一百多斤的肉,我就不信我不能带着人类走向一个新世界。”他喃喃自语,攥紧拳头,继续投入宇宙飞船发动机的完善方法之中。
《脉冲式惯性约束核聚变发动机的设计方法》在电脑中逐渐成型。
整整400多页的论文,纵使钟杰的APM达到了1200,这意味着他每分钟可以在电脑上操作1200个按键,也依旧花费了十多个小时,尤其是里面还有大量的发动机制造图纸。
钟杰大概是人类历史上第一个能用鼠标绘制标准航天发动机图纸,手速还这么快的人了。
后面有没有来者不知道,反正前无古人是肯定的。
钟杰先将整篇论文整理了一遍,然后就发送给了鹏城航天动力研究所李所长的电子邮箱。
“搞定收工,只是肚子有点饿啊。”钟杰嘟哝了一句。
他已经很长时间没有进食了,咕咕叫的肚子都已经在抗议了。
“不行,得吃点东西,再不吃点东西身体就撑不住了。”钟杰站了起来,准备出去找点东西吃,给辛苦了这么多天的大脑补充点营养。
头晕目眩,眼前一黑...
刚刚站起来的钟杰还没有站稳,就“咚”地一声,晕倒在了地上。
此时,肖正国刚刚抵达人类科学院,准备进入科学院里面视察科研工作。
毕竟战略自救司才刚刚成立,他也得过去看看科学院的领导们有没有“欺负”钟杰。
人类还需要钟杰这个重生者扛大旗呢。
泛地球人类共同体的一些政府高官和科学院院士簇拥着肖正国走在人类科学院之中。
“总长,这个是科学院内的生物安全实验室,执行的是四级安全标准。”一位鹤发朱颜的老人对总长肖正国说,老人叫燕鸿云,人类科学院现任院长。
肖正国点了点头,说:“对了,燕院长,让你们科学院分出来的战略自救司大楼在哪里啊?”
燕鸿云拉着肖正国转向了生物安全实验室的旁边,说:“那里就是了,不过我昨天走的时候,顶层办公室的灯就开着,应该是钟司长还在里面工作吧。”
肖正国饶有兴趣地看着那栋大楼说:“燕院长,我们过去看看钟司长的工作吧。”
“可以啊,我也想看看被总长冠以绝世天才的钟司长是不是真有三头六臂。”燕鸿云笑着说。
昨天的会议他并没有参加,所以他不知道钟杰到底长什么样。
他虽然还是科学院院长,但马上就要退休了,而且他这小一百岁的年纪也支持不了继续搞高强度的科研工作了。
肖正国哈哈一笑说:“燕院长,你一定会喜欢上他的,他的本事可不小啊。”
说完,燕院长带着肖正国以及周围的一大批人,浩浩荡荡地走进了战略自救司大楼。
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