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第277章 科学与烧开水

旱魃发动机运载测试成功,意味着人类航天又进入了新时代。

它的实际应用,意义不亚于电磁轨道发射器。

偷偷说一句,旱魃也是首款使用了黑魔导超导材料的发动机。

前面介绍过,黑魔导是高温区间型的超导体,只在高温区的一两百度范围里会转化成超导体,情况对于土球人比较反直觉,也不知道什么地方才好用,因此一直只是以几年前生产超导体的模式小规模生产供应实验室。

而在研究零重力加工系统的资料时,大家才意识到黑魔导是干什么的。

简单而言,它可以在指定的温度区间,把专业的高温发电机转化出的电能导出。

……根铜导线好像没区别。

区别其实不在导体,而在热回收装置的发电模式上。

热回收装置一般情况下以密闭烧开水方式发电,不过还有一套应急结构。

当温度达到危险水平时,它会触发一种压力式发电机,这玩意通过定向的热胀冷缩,对压力板发电机构提供一个力。

这种压力发电机一旦启动,结构件金属疲劳现象十分严重,几乎是一次性的危机处理结构,优点是极限发电量十分巨大,等着处理的热能越多,温度越高,它的发电量越大,如果不考虑温度带来的破坏,其能量甚至能轻松启动核弹。

实际上,死亡权杖二号机上所用的部分核弹,已经在利用的该结构微型化装置替代炸药壳,为核弹进一步小型化做出了贡献。只可惜因为需要恶劣高温环境,它没办法用在普通导弹上。

而在高温环境下,一般导体电阻反而会增大,根本无法有效导出大量电能,只有用超导体导出,才能有效快速的控制应急系统的温度。

受到这套应急结构启发,自然有实验室展开专项研究,并顺利的将其用到旱魃乙型上。

不过在旱魃上,它也是应急用,常规发电使用的是斯特林式发电机(外部加热)。

除了辅助变向的矢量电推,旱魃的发电机构还有一套专门的能量浪费装置。

其实就是把转化出来的电能,以电磁波的形式,大量往外喷,原理有点像武器雷达,只是结构更简单,功率数量级还更大。

正是借着多种能量转化与消费结构,旱魃才能够控制温度超过两千度的极端工作环境产生的废热。

看测试结果,其工作后的外壳温度还是会达到六百到九百度,可它绝对是高比冲核动力发动机里废热处理比例最大的一款,否则根本做不到土月往返,再进行一定程度的改良,足以成为行星间载人飞船的基石。

再次说到废热,不得不提,它才是人类自第一次探索太空以来,面对的最大敌人。

卫星要处理受日照加温带来的废热,飞船更要谨慎处理发动机泄露出来的废热,为此,人类已经弄出来不少太空热处理方式。

但以往受限于航天发射成本,大家主要方向都是用最少的重量,让热量以热辐射方式散去。

现在随着电磁轨道发射器频繁使用带来的经验,发射重量的瓶颈已经不那么让人难受,C国相关机构,已经逐渐把目光放在废热再利用上。

外层空间里,零度不叫低温,零K(绝对零度)才是。

烧开水发电的结构,能利用373K以上的热能,实际操作中只能对380K以上进行利用。

那么让液氢沸腾驱动发电机,有没有可能把14K以上的热量都给回收了呢?

286K的温度差,其中蕴含的能量极为诱人,不过跨度太大,能在那样温度下正常工作、保持强度的设备与材料都缺乏,必须退而求其次,选沸点更高的目标。

备选物质有三种,按照太空资源依赖度排序,分别是二氧化碳、氯、氡,沸点分别约195K、239K、211K。

二氧化碳一般只在固态和气态间转化,高压情况下会变成液体,反而是最难模拟“烧开水发电”这个动作的。

氡是放射气体,泄露造成的危险太大,也更容易造成设备损毁。

氯气在温度方面比较友好,但和氡类似,也属于高危气体,同时它也是活跃腐蚀性的气体,对材料危害不小。

或许有同学要问了,为什么这么热衷于烧开水?

因为人类只会烧开水。

仔细想想,除了烧开水,人类还掌握了什么从热转化成电的手段?

斯特林发电机?一样是热、动能、电的过程,和烧开水没有本质区别。哪怕是零重力工厂里的应急热能发电装置,还是热膨胀做功发电。

因此,科学的本质就是烧开水,并非一点道理没有。当然现在人类已经能用光能直接转为电能,类似烧开水及演化出的各种动能发电已经不是唯一的方式。

动能发电的形式浪费的能量不少,真空的隔热能力却能解决不少问题,用反射材料挡一挡热辐射就能够有效提高热转化效率,在发射重量限制降低的今天,没理由不继续发展。

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