海峡航天发射基地在加班加点建设时,黄明哲也没有闲着。
津市的运载火箭总装配工厂里面。
黄明哲正和陈耀、李国庆,还有前大不列颠星际学会的约翰?菲尔德讨论着。
此时他们正在虚拟实验室里面,面前是一艘非常粗犷的宇宙飞船,它代号“代达罗斯”。注:代达罗斯为古希腊神话中米诺斯迷宫的建造者。
代达罗斯号是上世纪七十年代,大不列颠星际学会设计的核聚变宇宙飞船,而且是目前唯一确认可行的跨越星系宇宙飞船。
当然方案是可行的,但是工程难度非常巨大。
公元1978年,大不列颠星际学会公布了代达罗斯计划的最终方案,该计划给出了有史以来第一份详细的核动力飞船设计图,旨在论证可能性。
代达罗斯号是一艘无人星际科考飞船,不过这艘飞船的重量太感人了,重达5.5万吨,其中5万吨是燃料的重量,科学仪器重量只有500吨。
而且飞船只能在轨组装,看看只有300吨的国际空间站,组装就花了20年时间。
就算是新人类的长五—D已经将发射成本压低到非常可观的地步,代达罗斯号飞船在工程上依旧非常不友好。
黄明哲之所以选择代达罗斯方案,主要是这个方案没有技术难度。
核聚变推进火箭有两种,一种是聚变直喷,另一种是核光子火箭。
聚变直喷火箭工作原理如下:核聚变产生大量的氦核阿尔法粒子、质子、电子,通过磁场引导喷出,可以达到很高的排气速度和比冲,产生的推力和推重比,比核电推进还要高。
代达罗斯方案采用氘和氦3作为聚变燃料,氘和氦3组成的聚变燃料球,由高能电子束在惯性约束反应室中点燃发生聚变,产生的离子气在磁场的约束下以每秒1万千米的速度排出船尾,作为动力的来源。
每秒代达罗斯需要消耗250个这样的燃料球,代达罗斯号设想的核聚变推进器的尾气喷出速度,可以达到真空光速的15%左右。一秒记住【七八щщщ.78zщ.coм】精彩无弹窗免费!
当然黄明哲并不需要飞船达到15%光速,一方面暂时不需要进行跨星系飞船,另一方面5万吨氘和氦3,是一道送命题。
氘还好说,海水里面可以提炼出来,但是氦3就坑爹了,蓝星上面提炼一公斤都够呛,还两万多吨氦3,怎么不上天
月球倒是有上百万吨储量,可惜光明会在上面占着地,根本没有开采条件。
“黄,如果你不需要高速的核聚变飞船,燃料可以减少非常多。”约翰?菲尔德一边说一边用火箭公式计算着结果。
黄明哲当然知道,如果飞船不需要太高速度,燃料载荷比可以降低非常多。
比如将代达罗斯飞船加速到真空光速的0.2%,需要的燃料载荷比是0.029。
如果飞船满载的燃料量,要求能从静止加速到真空光速的0.2%,再减速到静止、至少反复10次,则最终燃料载荷比约为0.77。
即燃料以外的部分质量为1万吨的飞船,要能携带0.77万吨核燃料。
实际上即使是0.01%光速30公里秒,也比第一、二、三宇宙速度快非常多。
“黄,如果你只要求最大速度达到30公里秒,我可以将燃料载荷比压缩到0.04,考虑的续航能力,最终燃料载荷比在0.08左右最适合。”约翰?菲尔德指着数据解释道。
黄明哲对于这个最终燃料载荷比数据比较满意,他点了点头说道:
“直接采用小型金乌核聚变反应堆,便可以改造成为核聚变直喷发动机。”
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