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第一千二百八十一章 1.5萬米每秒

  “這是項很出色的電磁推進技術,說不定未來的航天遠航都得依賴它。”

  聽到徐川的夸獎,牧偉曄下意識的挺直了腰板,微微揚起了下巴,仿佛自己還在小學的時候被老師戴上了一朵小紅花一樣讓人驕傲自豪。

  “能夠在磁力線重接·脈沖式電磁推進器技術路線上做出這些成果,還得是多虧徐院士您研究的基礎理論。它幫助我們解決了磁重聯機制中的磁流體動力性實驗室原理驗證和瞬時功率爆發的核心難題。”

  “沒有您的那篇《電子磁流體中的磁重聯·磁紐纏穩定性理論》論文,就沒有我們在今天在磁重聯爆發式電磁推進引擎的推進。”

  實驗室,聽到對方將功勞重新推到自己的身上,徐川笑了笑,開口道:“不必如此自謙,也不必將功勞推到我身上。”

  “理論是理論,成果是成果,這是兩個幾乎完全不同領域的研究。同是科研人員的我很清楚要將一份前沿理論轉變成應用成果的難度。”

  “你在磁力線重接·脈沖式電磁推進器技術上做出的貢獻我都看在眼里,放心吧,在我這里沒有那些所謂的潛規則,該有的獎勵該落到誰的頭上都是最公平的。”

  略微停頓了一下,他看向這位牧偉曄研究員,笑著繼續道:“先和我們介紹一下你的研究成果吧。”

  如果是在其他的地方,磁力線重接·脈沖式電磁推進器技術的成果大概會被這位研究員的上級領導分潤去不少,甚至是出現一些亂七八糟的事情。

  但在星海研究院,下蜀航天基地,CRHPC機構這些由徐川親自帶領的研究機構實驗室中,這種現象至少在他沒離職之前是不大可能出現的。

  即便是出現了,只要真正的研究員向上遞交一封舉報信,那么對應的核實監管部門會在第一時間啟動調查程序。

  如果確定真的有人‘昧’掉了下屬的研究成果,那么這名上司不光得滾蛋,還會視情況嚴重性吃上官司進去踩一段時間縫紉機,以及被記載在那一套學術評分體系上,成為學術界的黑名單。

  或許建立一套完全公正的學術環境是不可能的事情,但徐川覺得他至少得讓自己管理的科研機構相對公平公正一些。

  實驗室中,牧偉曄用力點了點頭,剛想在電腦上展示介紹磁力線重接·脈沖式電磁推進器技術的實驗數據,又想起了什么,看向徐川開口詢問道。

  “徐院士,需要我帶你們去看一下磁力線重接·脈沖式電磁推進器嗎?”

  徐川笑著點點頭,道:“當然,我今天就是為了它而來的。”

  作為空天發動機的下一代航天發動機,磁重聯爆發式電磁推進引擎的重要性毋庸置疑。

  理論上極高的比沖、高推力密度、靈活性推進劑、直接將能量轉化為噴射動能等等優點毫無疑問是一個通往更高效、更快速太空飛行的美好藍圖,也是未來星際旅行的關鍵引擎。

  跟在這位研究員的身后,一行人一路來到了研究院的測試場地中。

  在一片開闊的露天測試場地,徐川見到了完成裝配的磁力線重接·脈沖式電磁推進器。

  這是一臺其整體輪廓呈一個嚴謹的圓柱嵌套結構,長約五米左右,直徑約接近兩米,通體由暗灰色的復合材料和裸露的金屬結構構成的設備。

  看著固定在測試架上的設備,徐川饒有興趣的打量著。

  走在徐川的前面,停在磁力線重接·脈沖式電磁推進器的旁邊,牧偉曄看著眼前的設備臉上帶著一抹自豪的神色開口介紹道。

  “磁力線重接·脈沖式電磁推進器,主要由兩大部分主體結構構成。”

  “分別是由氧化銅基鉻銀系·室溫超導材料構造的儲能線圈和環狀脈沖電容器組。”

  “前者能夠將電能存儲在線圈中,然后在毫秒或微秒級內通過火花隙帶在環裝脈沖電容中以極高的瞬時功率釋放出來。”

  “由此產生的強大的脈沖磁場可以驅動環狀脈沖電容中的磁場完成磁重聯過程。進而將等離子體工質以一種極高的速度釋放出去,產生龐大的推力”

  聽著這位研究員的介紹,徐川的目光落在了眼前的設備上。

  從之前常華祥院士給他的資料文件上,他就看過這臺磁力線重接·脈沖式電磁推進器的結構圖。

  不過結構圖和實物圖還是有很大的區別的。

  盡管眼前這臺磁力線重接·脈沖式電磁推進器還處于實驗室測試階段,外表暴露出來的各種管道、接口和線條看上去就像是個半成品一樣。

  但由暗灰色的復合材料和裸露的金屬結構構成的引擎看上去充滿了硬科幻和機械工業美學。

  而要說最引人注目的,毫無疑問是位于這臺引擎中后部的巨型環狀脈沖電容器組。

  它像一個厚重的金屬腰帶,由無數個六邊形蜂巢單元緊密拼接而成,在整臺引擎的后半部分圍了一整圈,每個單元表面都覆蓋著堅硬的黑色絕緣層,看上去有些像黑色的陶瓷,泛著啞光。

  但實際上那是由導熱散熱能力極強的碳納米復合材料制造而成的。

  在如今的航天領域,導熱系數高達數千W/m·K的碳納米和碳復合材料已經廣泛應用在各種設備上了。

  緊貼著巨型環狀脈沖電容器組,位于前半部分的是覆蓋在高強度復合陶瓷層保護下的多層交錯的超導線圈,也就是儲能線圈。

  而最尾部的則是這臺脈沖式電磁推進器的另一個核心了,一個多級、漸進的‘電磁喉管’,整體看上去就像是一個鐘形,開口狹窄,尾部圓潤寬廣。

  當然,真要嚴格的來說,推進器的尾噴口并非簡單的鐘形。而是一個巨大的、多級擴散的環形陣列。

  它由一系列同心圓環構成,環與環之間是深不見底的黑暗間隙。

  如果要形容的話,它更像是由多個電熱燒水壺底座上的耦合器復雜交織在一起構成。

  這是整個引擎中的結構最為精密復雜的器件,也是脈沖磁場中磁力線被強行“拉斷”并“重接”的煉獄中心,是能量被轉化為動能的圣壇,更是是推進器最強大的核心。

  在完成了對磁力線重接·脈沖式電磁推進器的介紹后,牧偉曄看向徐川,開口問道。

  “現在這臺推進器的功能一切正常,徐院士您要指揮啟動測試一下嗎?”

  “你來就行,我看著就好。”

  徐川笑著搖了搖頭,開口道。

  專業的事情交給專業的人去做,雖然說磁重聯推進器的理論研究是他完成的,但研發、設計、組裝這些工作他都沒怎么參與。

  更何況,對于航天發動機的各項性能參數,還有測試需要完成的項目這些他也都不清楚,外行插手內行的工作不是他的理念。

  聞言,牧偉曄深吸了口氣,表情認真嚴肅的點了點頭,道:“行,那就我來了。”

  呼叫了一下實驗室的工作人員,很快,幾名輔助測試人員便迅速趕了過來。

  “能源組準備就緒,電網負荷可穩定調節!”

  “電機組準備就緒,垂直穩定測試已完成!”

  “線圈組調節完成,超導狀態穩定!”

  一系列的調試和檢查工作完成后,牧偉曄深吸了口氣,下達了指令:“各單位請注意,磁力線重接·脈沖式電磁推進器的測試,現在開始!”

  隨著指令的下達,負責各項工作,各組控制室的人員迅速忙碌了起來。

  能源組的工作人員合上了電閘,單獨從隔壁開辟的線路開始向脈沖式電磁推進器供電。

  引擎內部由室溫超導材料構成的儲能線圈源源不斷將電能存儲在儲能環內部,強大的磁場在內部快速的生成,積蓄著龐大的能量。

  當儲能環中的電能和磁場強度抵達設定的目標高度時,位于儲能環與環狀脈沖電容器組之間的火花隙帶結構就像是大壩開閘泄洪一般.

  龐大的磁能和電能如山洪一般洶涌的朝著環狀脈沖電容器組奔騰而去。

  “嗡——轟!”

  沒有火焰,也沒有煙霧,取而代之的是一圈亮得無法直視的、藍白色交織的環狀等離子體光幕從噴口陣列中瞬間膨脹、噴薄而出。

  這光幕并非持續存在,而是以一種固定的頻率閃爍、爆發。

  每一次閃爍,都仿佛伴隨著一次強烈的空間震顫感,以及一種如同巨錘敲擊靈魂的低沉而厚重的脈沖波。

  那是超高速噴涌而出的等離子體光幕在離開噴口后急速膨脹、冷卻,化作絢爛的星塵般的余暉,并在大氣中留下短暫的、因極高能量擾動而產生的時空透鏡效應般的視覺扭曲。

  在牧偉曄的指揮下,伴隨著磁力線重接·脈沖式電磁推進器測試,也伴隨著脈沖推進能級不斷的往上調整著直到最大功率的輸出。

  那閃爍在推進器尾部的等離子體光幕,一路延伸到了上百米開外的測試場地另一邊,最終被一堵水泥墻攔截了下來。

  與此同時,另一邊,控制室中,記錄引擎推力數據的顯示屏上,磁力線重接·脈沖式電磁推進器噴射而出的脈沖等離子體的速度,也如同一道弧線般在監控屏上不斷的攀升著。

  3000千米/秒。

  6000千米/秒。

  15000千米/秒。

  脈沖等離子體的速度,最終固定在了1.5萬公里每秒1.6萬公里每秒區間上下浮動著。

  這個數值,雖然距離磁重聯推進器理論上的十分之一光速還有很大的差距,但相對比傳統等離子推進器的等粒子噴出速度100公里/秒的標準已經提升了數個量級指標了。

  即便是對比目前最先進的空天發動機,其脈沖等離子體的噴出速度也快了近三倍。

  而如此高的脈沖等離子體噴出速度,在小型聚變堆甚至是大型聚變堆提供的能源支持下,理論上來說,它能利用時間在相對漫長的過程中將飛船的速度提升到光速。

  因為這臺磁力線重接·脈沖式電磁推進器就像一臺“無限燃料的等離子體噴槍”,持續不斷地、以任意速度向后噴射等離子體。

  而根據牛頓第三定律(作用力與反作用力),每一個被噴出的等離子體粒子都會給飛船一個微小的向前推力。

  只要時間足夠長,這些無數個微小推力的累積效應,最終總能將飛船加速到任意高的速度。

  不過實際上這是幾乎不可能做到的事情。

  畢竟一艘宇宙飛船能夠攜帶的聚變燃料和推進工質總量都是有限的。

  在耗空這些聚變燃料和推進工質前,它頂多能將飛船推進到一個限定的速度。

  如果按照燃料不限,一艘1000噸質量的飛船以1.5萬公里每秒的速度噴出等離子體的話,那么按照計算方程Δvveln(m0/mf),則ln(m0/mf)Δv/ve3×10/1.5×102。

再帶入計算工質質量的方程  徐川默默的在心中簡單的計算了一下,如果在內將一艘一千噸質量的飛船以1.5萬公里每秒的速度噴出等離子體,那么在一年內將它加速到十分之一光速。

  至少需要2000噸工質!

  很顯然,這并不現實。

  不過如果將加速的時間繼續放長的話,攜帶的工質數量會隨之降低。

  畢竟對于電推進引擎來說,等離子體噴出速度(比沖)越快,產生的瞬時推力通常越小,但推進劑的利用效率越高。

  這也意味著能夠用更少的工質將飛船推進到更高的速度。

  盡管如此,對于航天技術的發展來說,這臺磁力線重接·脈沖式電磁推進器,依舊是跨越式的里程碑!

大熊貓文學    大國院士