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第四百零三章 小型化問題

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黃豪傑看到了研究所管理委員會發過來的報告,說科學院想購買一臺原型機用於研究。

他思考一會之後,既然已經同意東唐採購兩臺金烏一號,這個原型機賣給他們研究也沒有什麼,便批准了這件事。

批閱了一些重要文件之後,他直接上線在基隆秘密研究所的擬人仿生機器人。

事實上劉靜觀提出了中子壓榨發電機之後,黃豪傑也一直在進行相關的研究。

秘密研究所的一間實驗室裡面,在忠的輔助下,黃豪傑正在向一臺小型化中子壓榨反應爐注入DD固體(透過亞金屬氫方法製作出來的)。

這臺小型中子壓榨反應爐是圓球形狀的,大小和足球差不多。

裡面橄欖球形的凝聚態真空腔被一個環型真空管道包裹著,這個環型真空管道由混合凝膠材料製作,外面是一圈圈超導線圈,環型真空管道裡面有五分之一的體積裝著金屬鈉。

他開啟全息電腦,按下反應開關。

小型中子壓榨反應爐和大型的工作原理是一模一樣的,都是注入核燃料、壓縮、釋能、排灰。

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但是小型中子壓榨反應爐,肯定是沒有辦法安裝蒸汽輪機的,甚至連鐳射發電管道也沒有辦法安裝。

黃豪傑眼前這臺小型機,就是採用了超導磁流體發電系統,直接利用光輻射和直接熱量加熱金屬鈉,形成鈉等離子體發電。

不過這個反應爐裡面的DD核燃料僅僅只有0.1克,也是是100毫克。

100毫克DD固體核燃料之中,氘原子佔了98%,透過核聚變反應之後,理論上可以產生大約8500千瓦時的能量,反應瞬間是1800秒左右,平均發電量每秒4.72千瓦時左右。

但是黃豪傑此時此刻的實時監控資料顯示,發電量卻是每秒1.32~1.34千瓦時之間,發電量僅僅是相當於理論能量的28%左右。

之所以出現能量轉換效率非常低的情況,那就是熱能利用率太低了。

小型機的核聚變過程中,為了減輕重量,目前只能使用磁流體發電系統。

而磁流體發電系統之中,56%的光輻射能量需要先轉換成為熱能(光輻射加熱金屬鈉),這個過程中能量轉換效率約為80%左右,經過這一輪轉換之後就變成44.8%熱能。

光輻射轉熱能44.8%,加上直接熱能27%,可以利用的熱能總量就是71.8%。

而磁流體發電機的熱能利用率是40%左右,這一轉換電能就剩下28.72%左右,其他能量都白白浪費掉了。

黃豪傑看著眼前發燙起來的小型機苦惱起來,這個小型機由於這些無法利用的熱量,正在瘋狂的發熱之中。

要不是使用的材料非常強大,機身那高達742攝氏度的高溫,差不多可以融化鋼鐵了。

大型的中子壓榨反應爐,可以利用蒸汽輪機將這些熱量利用起來,小型機又不能安裝蒸汽輪機。

實驗室裡面的製冷裝置用來降溫的電量都比發電量大,就算是安裝在機甲裡面,可以透過自然風冷散熱,需要消耗的電能也不在少數。

顯然這些熱能不僅僅被浪費了,還成為了一個負擔。

“中止反應。”

[收到。]

滴!真空腔室裡面的壓力突然迅速降低,核聚變反應被中止。

嘶!一股製冷噴霧籠罩在小型機上面。

中子壓榨法製造的核聚變反應,是可以隨時隨地中止反應的,哪怕是系統出故障也是非常安全的。

如果凝聚態真空腔出故障,那麼核聚變反應就不會發生;如果在反應過程中出故障,一旦凝聚態真空腔失效,沒有了壓力的壓榨,核聚變反應會立刻中子;而DD核燃料本身是沒有放射性的,產物氦也是沒有放射性的。

最有可能出現的危險,就是失去壓制的高溫等離子體洩漏出來,不過這些最多造成一部分裝置被燒壞罷了。

特別是大型的中子壓榨反應爐,在運轉期間是不允許人員進入核心區域的,所以就算是出現事故,危險性也非常低。

黃豪傑沒有管那個正在冷卻的小型機,而是轉過身在全息電腦上面查閱著資料。

他必須想辦法將這些無法利用的熱能處理了,不然核聚變發電系統的小型化,只能中看不中用。

特別是安裝在機甲上面,這麼大的熱能,那些紅外線監控裝置一下子可以感應到。

在全息電腦裡面輸入關鍵字檢索[熱量、發電、再利用],很快一大堆資料跳了出來。

這些資料國內外的都有,是忠幫忙收集的內部資料庫,這個資料庫可以說是全世界最大的科研資料庫了。

一番搜尋之後,有不在少數的資料進入了黃豪傑視線之中。

其中[離子發動機][光子發動機][溫差發電]被黃豪傑重點列出來。

離子發動機之所以被他重點關注,主要是因為離子發動機可以直接利用核聚變氦灰的,以及利用核聚變的光熱加熱惰性氣體。

將氦等離子體和被加熱的惰性氣體等離子體噴出去,透過這種方式產生反作用力來推動。

而光子發動機,就是利用核聚變此時的光輻射,然後透過反射鏡,將光子反射出去,這個方式和離子發動機大同小異。

離子發動機和光子發動機對於未來的宇宙飛船有非常大作用,而且在應用方面各有千秋。

離子發動機可以利用氦灰廢氣,但是光輻射需要二次轉換;而光子發動機則只能利用光輻射,無法利用熱量和氦灰廢氣。

而且無論是離子發動機,還是光子發動機,在大氣層裡面使用非常不適合,它們有一個先天性缺陷,推力相對於化學動力比較小,哪怕是上馬了核聚變,依舊是難以掩蓋它們的先天性缺陷。

光子發動機和離子發動機只適合在外太空之中,特別是遠距離的外太空之中使用,因為它們的比衝超過1萬,可以不斷的加速將飛行速度推到非常高,化學動力難以達到的。

如果用現在青龍級飛船加滿燃料,從藍星同步軌道上出發去火星,加上引力彈弓,又計算好方位和時間(藍星與火星最近約5500萬公裡),飛船可以達到每秒16公里左右。

在這個速度下,仍然需要將近40~42天左右的時間。

如果利用同步軌道質量投射器,或者月球質量投射器,可以將速度提升到每秒40公里左右,最快可以在15天達到火星。

如果是採用光子發動機或者離子發動機,在質量投射器加速下,然後繼續使用發動機推進,估計最快可以在10天左右達到火星。

但是這些應用在外太空才適合,在大氣層裡面,那一點點推力帶1噸質量飛行都夠嗆,更別說想利用離子發動機或者光子發動機上外太空了。

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