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第275章 科學與燒開水

  旱魃發動機運載測試成功,意味著人類航天又進入了新時代。


  ??它的實際應用,意義不亞於電磁軌道發射器。


  ??偷偷說一句,旱魃也是首款使用了黑魔導超導材料的發動機。


  ??前麵介紹過,黑魔導是高溫區間型的超導體,隻在高溫區的一兩百度範圍裏會轉化成超導體,情況對於土球人比較反直覺,也不知道什麽地方才好用,因此一直隻是以幾年前生產超導體的模式小規模生產供應實驗室。


  ??而在研究零重力加工係統的資料時,大家才意識到黑魔導是幹什麽的。


  ??簡單而言,它可以在指定的溫度區間,把專業的高溫發電機轉化出的電能導出。


  ??……根銅導線好像沒區別。


  ??區別其實不在導體,而在熱回收裝置的發電模式上。


  ??熱回收裝置一般情況下以密閉燒開水方式發電,不過還有一套應急結構。


  ??當溫度達到危險水平時,它會觸發一種壓力式發電機,這玩意通過定向的熱脹冷縮,對壓力板發電機構提供一個力。


  ??這種壓力發電機一旦啟動,結構件金屬疲勞現象十分嚴重,幾乎是一次性的危機處理結構,優點是極限發電量十分巨大,等著處理的熱能越多,溫度越高,它的發電量越大,如果不考慮溫度帶來的破壞,其能量甚至能輕鬆啟動核彈。


  ??實際上,死亡權杖二號機上所用的部分核彈,已經在利用的該結構微型化裝置替代炸藥殼,為核彈進一步小型化做出了貢獻。隻可惜因為需要惡劣高溫環境,它沒辦法用在普通導彈上。


  ??而在高溫環境下,一般導體電阻反而會增大,根本無法有效導出大量電能,隻有用超導體導出,才能有效快速的控製應急係統的溫度。


  ??受到這套應急結構啟發,自然有實驗室展開專項研究,並順利的將其用到旱魃乙型上。


  ??不過在旱魃上,它也是應急用,常規發電使用的是斯特林式發電機(外部加熱)。


  ??除了輔助變向的矢量電推,旱魃的發電機構還有一套專門的能量浪費裝置。


  ??其實就是把轉化出來的電能,以電磁波的形式,大量往外噴,原理有點像武器雷達,隻是結構更簡單,功率數量級還更大。


  ??正是借著多種能量轉化與消費結構,旱魃才能夠控製溫度超過兩千度的極端工作環境產生的廢熱。


  ??看測試結果,其工作後的外殼溫度還是會達到六百到九百度,可它絕對是高比衝核動力發動機裏廢熱處理比例最大的一款,否則根本做不到土月往返,再進行一定程度的改良,足以成為行星間載人飛船的基石。


  ??再次說到廢熱,不得不提,它才是人類自第一次探索太空以來,麵對的最大敵人。


  ??衛星要處理受日照加溫帶來的廢熱,飛船更要謹慎處理發動機泄露出來的廢熱,為此,人類已經弄出來不少太空熱處理方式。


  ??但以往受限於航天發射成本,大家主要方向都是用最少的重量,讓熱量以熱輻射方式散去。


  ??現在隨著電磁軌道發射器頻繁使用帶來的經驗,發射重量的瓶頸已經不那麽讓人難受,C國相關機構,已經逐漸把目光放在廢熱再利用上。


  ??外層空間裏,零度不叫低溫,零K(絕對零度)才是。


  ??燒開水發電的結構,能利用373K以上的熱能,實際操作中隻能對380K以上進行利用。


  ??那麽讓液氫沸騰驅動發電機,有沒有可能把14K以上的熱量都給回收了呢?

  ??286K的溫度差,其中蘊含的能量極為誘人,不過跨度太大,能在那樣溫度下正常工作、保持強度的設備與材料都缺乏,必須退而求其次,選沸點更高的目標。


  ??備選物質有三種,按照太空資源依賴度排序,分別是二氧化碳、氯、氡,沸點分別約195K、239K、211K。


  ??二氧化碳一般隻在固態和氣態間轉化,高壓情況下會變成液體,反而是最難模擬“燒開水發電”這個動作的。


  ??氡是放射氣體,泄露造成的危險太大,也更容易造成設備損毀。


  ??氯氣在溫度方麵比較友好,但和氡類似,也屬於高危氣體,同時它也是活躍腐蝕性的氣體,對材料危害不小。


  ??或許有同學要問了,為什麽這麽熱衷於燒開水?


  ??因為人類隻會燒開水。


  ??仔細想想,除了燒開水,人類還掌握了什麽從熱轉化成電的手段?


  ??斯特林發電機?一樣是熱、動能、電的過程,和燒開水沒有本質區別。哪怕是零重力工廠裏的應急熱能發電裝置,還是熱膨脹做功發電。


  ??因此,科學的本質就是燒開水,並非一點道理沒有。當然現在人類已經能用光能直接轉為電能,類似燒開水及演化出的各種動能發電已經不是唯一的方式。


  ??動能發電的形式浪費的能量不少,真空的隔熱能力卻能解決不少問題,用反射材料擋一擋熱輻射就能夠有效提高熱轉化效率,在發射重量限製降低的今天,沒理由不繼續發展。


  ??現在三種氣體都有人研究,同時也在尋找其它更可控、更安全、且能在太空裏經常用上的氣體、液體為基礎,尋找新的燒開水法。


  ??遊戲裏深空工大的藏書裏,其實有不用動能發電的模型,可惜,搞不懂。


  ??搞不懂不是完全無法理解。


  ??藏書裏記載的方式很簡單,是一種類似於光敏陶瓷的東東,光敏陶瓷做光伏板,熱敏陶瓷自然能做熱輻射發電板。


  ??土球人搞不懂的地方,在於怎麽把這類東西的熱效率,做到超過動能發電係統。


  ??熱力動能的燒開水發電係統,包括燃煤、燃油、燃氣等等等等在內,熱能動能轉化率,最高百分之五十出頭,燃煤發電最終發電效率在30%到40%之間,燃油、燃氣的高幾個百分點。真空環境通過各種設計,成本方麵放寬些,降低環境損失,水、輪機、蒸氣在密閉環境裏作用,熱利用率還能再高一些。


  ??現代人類掌握的最高光能轉化比例的光電,轉化率還沒到40%呢。


  ??光伏都發展多少年了?

  ??可以說除非突然找到某個可能存在的“唯一”正確答案,就算人類弄出來熱電轉化陶瓷之類的東西,要怎麽樣才能發展到超過燒開水技術?

  ??與光伏不同,熱電直轉沒有類型優勢,既然都是熱到電的轉化,隻要沒達到燒開水的利用率,不論怎麽吹噓,去推動技術發展的人都不會很多。


  ??大氣內恐怕也用不上,說調控溫度吧,光伏覆蓋、地熱能做到同樣的事,畢竟大氣內的能量都來自陽光,光伏覆蓋地表以上,地熱覆蓋地表以下,完全沒有空隙留給熱電直轉。


  ??燒開水技術應用規模大、成本低、技術成熟可靠度高,隨著環境標準提高汙染率也降下來了,把風力、水力也包含進去(都是動能發電,風、水的自然搬運實際也是熱力學結果),直接光伏之外沒有一個能跑掉的。土球人很難想象怎麽會出現一類材料,在完全沒有生存土壤的前提下,把發電效率發展到能與燒開水技術一爭高下。


  ??土球的專業人士也並非頑固不化,猜出兩種情況,可以推動熱電直轉技術的發展。


  ??第一是重量和可靠度方麵的優勢。


  ??燒開水雖然經過兩百多年的規模發展,可靠度已經夠高,不過在宇宙裏會遭遇什麽樣的情況,人類的認知仍然比較有限,所以如果熱電直轉同等功率下有一定重量優勢,且更可靠,就有發展的基礎。


  ??第二種情況,該技術根本不是外星人發展出來的,而是AI研發的!

  ??該猜測隻在C國科研體係內部流通,因為在這裏,已經有越來越多的人都聽說了,《星球戰略》裏的機甲設計,是AI做的。


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