第403章 科技大跳跃
用了半个多月的时间,天明终于把这艘海上城市制造了出来。;.
海上城市内部用的电缆、光缆、水管与各种照明、通风、电机等设备设施,还在安装中,1万多名工作人员至少要干一个月,才能把这些设施安装完成。
天明把人员和设备全部都带过来后,海上城市基本上不怎么管了,他开始忙活着建造新式空天航母了。
新型空天航母,仍旧是银钢外壳制造,但外形和内部构造,发生了翻天覆地的变化。
它不再使用涡轮桨叶发动机作为升力助推系统,而是使用四台三孔串联式等离子发动机,作为升力系统。
一般来说,根据功率和效率来算的话,发动机一般是从最低端的燃烧化学燃料的发动机开始,然后是使用核能的等离子发动机,最后效率最高的,就是传说中的光子发动机。
光子发动机也叫反物质发动机,当正、反两种物质发生碰撞,就会发生湮灭反应,并释放出大量的能量,这种能量就是光能,射出去的光线,就像气体从火箭喷口喷出去一样,也会产生反作用力,如果光线强烈,这股推力就很大。
这有一个问题。
宇宙飞船能不能进行超光速飞行?
有人专门进行过计算,如果使用核聚变作为能源的话,哪怕物质聚变产生的能量,全部转化到飞船的推力上,进行计算后发现,哪怕整艘飞船上99%的物质都是燃料,这艘飞船的速度也只能达到光速的80%。
也就是说,不管使用哪种核能,哪怕是在最理想的状况下,一艘飞船的速度,也只能达到80%的程度。
反物质发动机可以将物质全部转化为能量。让宇宙飞船做到超光速飞行,但根据爱因斯坦相对论:在三维宇宙中,物体速度越快,它的长度会被拉长,质量开始增加,最后会遇到一个屏障――无法突破光速的屏障。
科学家也通过物理实验证实,哪怕粒子加速器提供的能量再大,任何粒子都不能加速到光速的程度。
物质是无法突破光速的。
科幻小说中,有四种假设性的方法,可以实现超光速飞行。
1。跃迁,通过折叠空间实现超光速。
2,曲率飞行,通过扭曲空间,让宇宙飞船获得类似“下坡”的效果飞行,著名系列电影《星际迷航》,就是通过这种方式实现超光速的。
3,空间剥离,将宇宙飞船前方的空间剥离出来。驱动空间本身进行高速飞行,绕过光速不可逾越的定律。
4,超空间,假设在三维空间之外。存在一个超空间,在这个空间内,最低速度为光速。
也就是说,除非人类获得了影响空间的技术。否则单纯地进行能量转换,根本无法实现超光速飞行。
天明不需要关心能不能实现超光速的问题,他只要把这艘空天航母要用的等离子发动机制造出来就行了。
……
研究了五天后。根据上次制造空天飞机等离子发动机的经验,天明很快把新型的大功率等离子发动机制造了出来。
……
超导材料的作用非常巨大。
空天航母上要安装的电磁炮以及电磁弹射系统,都需要用到不少超导材料。
超导材料没有电阻,为0。
电阻产生的原因,是因为电子在运动过程中,撞击原子产生的。
超导材料的电阻之所以为零,是因为这种材料的内部分子之间,不存在任何缝隙,电子可以通过一条条的边缘通道,毫无阻碍地通过导体内部,实现了电流的无损耗传输。
常温状态下的超导材料,分子间具有缝隙,要在低温环境下,导体内部的分子不再运动,关闭了“缝隙”后,才能实现超导效果。
而要让原子(分子)关闭“缝隙”,至少要在零下一两百度的低温条件下,才能实现,常温下,几乎没有那种物质具有超导能力。
利用“关闭缝隙”的原理,在很早以前,天明就合成了一种全新的材料,这种材料内部的分子是固定不动的,在常温下也没有任何缝隙,电子通过后,能够无阻力通过,也就是说,他制造出了一种在常温下就具有超导能力的超导材料。
这种材料,被命名为“超导1号”。
前面介绍的那门电磁炮,就是天明用这种材料制造出来的,而那门电磁炮,天明也打算稍稍改装一番后,安装在新型空天航母上,成为其标志性的重要武器。
最近,天明更是生产了上万吨的“超导1号”材料,这些材料有的要做成永磁磁块,有的要做成电缆电线――这将完全取代常规的铜丝铝线,用在新的空天航母上,让其成为一艘全超导电力系统的航母。
……
其次是能源系统,新的空天航母还是使用核能,裂变核能,但和之前核能发电船上的发电方式,有些不一样。
它用的是等离子发电。
任何物质被加热到高温状态后,会处于一种特殊的熔融状态,如果温度继续升高,分子键断裂,物质要么分解成单质状态,要么电离成阴阳离子,这时候,就可以进行等离子放电了。
黑钢的熔点是8200度,而多数物质变成熔融状态或电离状态时,温度只要有个3,4000度就足够了,这个时候,只要在黑钢材料的核反应堆外面,加一圈超导线圈,将大量负离子与正离子带走,导入到放电装置中,就像核聚变发电机一样,利用等离子体发电,这种发电方式,比加热冷水发电要先进的多,发电功率和效率都能提高不少。
这个时候,黑钢的优点就体现出来了,8200多度的熔点,可以让核反应堆的温度长期保持在5,6000度,都不会发生堆芯熔化。而一般核反应堆,堆芯温度只要超过3000度,就极度危险,因为温度只要再上升一点点,没有及时冷却的话,再坚固厚实的外壳都将融化,然后发生爆炸、核泄漏,贻害无穷。
1,2000度的温度并不足以将物质加热到等离子态,所以一般的核电站,都是用蒸汽轮机发电。哪怕核潜艇上体积非常小的核反应堆,也是用高温蒸汽发电,效率并不是很高。
在几名专家的指导下,利用黑钢材料,很快,天明便把等离子发电的核电站建造了出来。
整个核电站,由核心反应堆、等离子放电装置和外部冷却系统三部分组成。
核心反应堆工作时,能产生近6000度的高温,这种高温将电解质电离后。产生阴阳两种离子,在超导电磁线圈的引导下,开始对外放电,产生电流。
因为核心反应堆温度太高。必须进行冷却,所以反应堆外面的冷却系统中,注入了大量的淡水,这些淡水又将带动蒸汽轮机。产生不小的发电功率……也就是说,这种核反应堆从外表上看,和一般的反应堆差不多。似乎都是利用加热水蒸气的方式发电。
但发电功率让人大吃一惊,同样是投入相同的核燃料,燃烧速率都差不多,但加装了离子发电装置的核反应堆,发电功率几乎是不带这种装置的一倍。
也就是说,核能发电船上那座核反应堆,额定发电功率是500兆瓦的话,如果为其加装离子发电装置,发电功率能提升至1000兆瓦。
天明对这个提升不是很感冒,不管提升一倍两倍,发的电够用就行了。
主持这项研制工作的马玉琛却激动不已,拉着天明的激动道:“司令,这个提升可就大了!如果把这种反应堆装到航母上,以前可能要装两座,现在只要装一座就行了,如果装在核潜艇上,以前的核潜艇可能要二十年更换一次核燃料,现在四十年更换一次就行了,这可是质的提升啊!”
现在的人讲究效率和成本,一块钱能做到的事,尽量不用两块钱、三块钱去做。
新型的核反应堆就是如此,之前设计的时候,考虑到要让空天航母飞起来,航母上大概需要装4座发电功率为500兆瓦的核反应堆。
空天航母除了要能够飞起来,上面还有电磁炮和激光武器,这都是耗电大户,4座核反应堆2000兆瓦的总功率,是保证空天航母处于飞行状态时,并能使用部分武器的最小功率,小于这个功率,很难保证稳定使用。
新式核反应堆的发电功率比预期大了一倍,那么装备的反应堆数量,从四台变成两台就行了,这节约了不少空间和人手,航母操作的复杂度都降低了很多。
另外就是大功率激光器了。
激光武器是通过电子束激发激光介质后,释放出特殊波长的光线,再利用反射镜面将这些光线在共振腔内反复弹回,最终聚成一束,通过可移动式镜头将光束发射到其瞄准的任何地方,达到毁伤目标的效果。
激光武器威力与功率有关,功率的大小主要与激光器内的介质材料有关,材料越好,释放的光线越多,能量集中度就越强,杀伤力自然就大。
这分固体激光器、气体激光器、准分子激光器、染料激光器、二氧化碳激光器等等,种类非常多。
激光器的数量,也与激光炮的攻击功率有关,激光器的数量越多,威力越大。但考虑到激光炮的体积不能过于庞大,激光器的数目一般不会太多。
天明拿出了多种材料给专家做实验,最后发现一种特殊的蓝宝石,经电子束激发后,能释放出异常耀眼的紫色激光,亮度非常高,能达到太阳的1000亿倍,这是巨脉冲红宝石激光器的5倍,单位功率,更是达到了惊人的2兆瓦。
2兆瓦,几乎是一般固体激光器的20倍以上了。
激光武器专家朱景明道:“可能是这种蓝宝石内拥有地球不具有元素的原因,非常适合充当激光武器的激光器,一门激光炮,只要装上10个激光发生器,20兆瓦级别的激光束,能轻松打击10公里范围内的任何目标。”
“10公里?射程这么短?”天明有些皱眉道。
朱景明耐心讲解道:“司令,在大气层内,10公里的攻击距离已经相当了不得了,因为光只是一种能量,很容易受到物质的影响,在发射过程中,会被大气吸收一部分、散射一部分,能量衰减的非常快。如果将这种激光炮拿到太空中使用,杀伤距离能趋近无限。”
“但10公里还是太短了,有没有办法增加?最好能达到30公里、50公里那种效果。”
“增加射程的话,可以缩小镜头口径,或增加激光器数量,如果总发射功率能100兆瓦级的话,攻击50公里外的目标,问题不大。”
“那就提高到100兆瓦级,激光炮这么先进的武器,怎么能成为一种只能打近距离目标的摆设?”
激光器内要用的蓝宝石,是从蓝水星海底找到的,天明不好下海去找,便根据这种蓝宝石的内部分子构造,在异能空间内把蓝宝石合成了出来――这稍稍费了一番功夫,因为蓝宝石内有种元素是蓝水星特有的,天明没有办法直接创造出来,但蓝水星海水中存在这种元素,所以,他便从海水中提取出了这种元素。
很快,一堆蓝宝石被他生产出来了。
……
等离子发动机、超导材料、电磁炮、核反应堆、激光武器,这些难造的东西全部制造出来了,制造新的空天航母自然没有任何技术难度,这时空天航母的设计图也差不多全部打印出来了,大批专家、工程师进驻蓝水星,和天明一起,投入了新型空天航母的制造工作当中……(未完待续。。)
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海上城市内部用的电缆、光缆、水管与各种照明、通风、电机等设备设施,还在安装中,1万多名工作人员至少要干一个月,才能把这些设施安装完成。
天明把人员和设备全部都带过来后,海上城市基本上不怎么管了,他开始忙活着建造新式空天航母了。
新型空天航母,仍旧是银钢外壳制造,但外形和内部构造,发生了翻天覆地的变化。
它不再使用涡轮桨叶发动机作为升力助推系统,而是使用四台三孔串联式等离子发动机,作为升力系统。
一般来说,根据功率和效率来算的话,发动机一般是从最低端的燃烧化学燃料的发动机开始,然后是使用核能的等离子发动机,最后效率最高的,就是传说中的光子发动机。
光子发动机也叫反物质发动机,当正、反两种物质发生碰撞,就会发生湮灭反应,并释放出大量的能量,这种能量就是光能,射出去的光线,就像气体从火箭喷口喷出去一样,也会产生反作用力,如果光线强烈,这股推力就很大。
这有一个问题。
宇宙飞船能不能进行超光速飞行?
有人专门进行过计算,如果使用核聚变作为能源的话,哪怕物质聚变产生的能量,全部转化到飞船的推力上,进行计算后发现,哪怕整艘飞船上99%的物质都是燃料,这艘飞船的速度也只能达到光速的80%。
也就是说,不管使用哪种核能,哪怕是在最理想的状况下,一艘飞船的速度,也只能达到80%的程度。
反物质发动机可以将物质全部转化为能量。让宇宙飞船做到超光速飞行,但根据爱因斯坦相对论:在三维宇宙中,物体速度越快,它的长度会被拉长,质量开始增加,最后会遇到一个屏障――无法突破光速的屏障。
科学家也通过物理实验证实,哪怕粒子加速器提供的能量再大,任何粒子都不能加速到光速的程度。
物质是无法突破光速的。
科幻小说中,有四种假设性的方法,可以实现超光速飞行。
1。跃迁,通过折叠空间实现超光速。
2,曲率飞行,通过扭曲空间,让宇宙飞船获得类似“下坡”的效果飞行,著名系列电影《星际迷航》,就是通过这种方式实现超光速的。
3,空间剥离,将宇宙飞船前方的空间剥离出来。驱动空间本身进行高速飞行,绕过光速不可逾越的定律。
4,超空间,假设在三维空间之外。存在一个超空间,在这个空间内,最低速度为光速。
也就是说,除非人类获得了影响空间的技术。否则单纯地进行能量转换,根本无法实现超光速飞行。
天明不需要关心能不能实现超光速的问题,他只要把这艘空天航母要用的等离子发动机制造出来就行了。
……
研究了五天后。根据上次制造空天飞机等离子发动机的经验,天明很快把新型的大功率等离子发动机制造了出来。
……
超导材料的作用非常巨大。
空天航母上要安装的电磁炮以及电磁弹射系统,都需要用到不少超导材料。
超导材料没有电阻,为0。
电阻产生的原因,是因为电子在运动过程中,撞击原子产生的。
超导材料的电阻之所以为零,是因为这种材料的内部分子之间,不存在任何缝隙,电子可以通过一条条的边缘通道,毫无阻碍地通过导体内部,实现了电流的无损耗传输。
常温状态下的超导材料,分子间具有缝隙,要在低温环境下,导体内部的分子不再运动,关闭了“缝隙”后,才能实现超导效果。
而要让原子(分子)关闭“缝隙”,至少要在零下一两百度的低温条件下,才能实现,常温下,几乎没有那种物质具有超导能力。
利用“关闭缝隙”的原理,在很早以前,天明就合成了一种全新的材料,这种材料内部的分子是固定不动的,在常温下也没有任何缝隙,电子通过后,能够无阻力通过,也就是说,他制造出了一种在常温下就具有超导能力的超导材料。
这种材料,被命名为“超导1号”。
前面介绍的那门电磁炮,就是天明用这种材料制造出来的,而那门电磁炮,天明也打算稍稍改装一番后,安装在新型空天航母上,成为其标志性的重要武器。
最近,天明更是生产了上万吨的“超导1号”材料,这些材料有的要做成永磁磁块,有的要做成电缆电线――这将完全取代常规的铜丝铝线,用在新的空天航母上,让其成为一艘全超导电力系统的航母。
……
其次是能源系统,新的空天航母还是使用核能,裂变核能,但和之前核能发电船上的发电方式,有些不一样。
它用的是等离子发电。
任何物质被加热到高温状态后,会处于一种特殊的熔融状态,如果温度继续升高,分子键断裂,物质要么分解成单质状态,要么电离成阴阳离子,这时候,就可以进行等离子放电了。
黑钢的熔点是8200度,而多数物质变成熔融状态或电离状态时,温度只要有个3,4000度就足够了,这个时候,只要在黑钢材料的核反应堆外面,加一圈超导线圈,将大量负离子与正离子带走,导入到放电装置中,就像核聚变发电机一样,利用等离子体发电,这种发电方式,比加热冷水发电要先进的多,发电功率和效率都能提高不少。
这个时候,黑钢的优点就体现出来了,8200多度的熔点,可以让核反应堆的温度长期保持在5,6000度,都不会发生堆芯熔化。而一般核反应堆,堆芯温度只要超过3000度,就极度危险,因为温度只要再上升一点点,没有及时冷却的话,再坚固厚实的外壳都将融化,然后发生爆炸、核泄漏,贻害无穷。
1,2000度的温度并不足以将物质加热到等离子态,所以一般的核电站,都是用蒸汽轮机发电。哪怕核潜艇上体积非常小的核反应堆,也是用高温蒸汽发电,效率并不是很高。
在几名专家的指导下,利用黑钢材料,很快,天明便把等离子发电的核电站建造了出来。
整个核电站,由核心反应堆、等离子放电装置和外部冷却系统三部分组成。
核心反应堆工作时,能产生近6000度的高温,这种高温将电解质电离后。产生阴阳两种离子,在超导电磁线圈的引导下,开始对外放电,产生电流。
因为核心反应堆温度太高。必须进行冷却,所以反应堆外面的冷却系统中,注入了大量的淡水,这些淡水又将带动蒸汽轮机。产生不小的发电功率……也就是说,这种核反应堆从外表上看,和一般的反应堆差不多。似乎都是利用加热水蒸气的方式发电。
但发电功率让人大吃一惊,同样是投入相同的核燃料,燃烧速率都差不多,但加装了离子发电装置的核反应堆,发电功率几乎是不带这种装置的一倍。
也就是说,核能发电船上那座核反应堆,额定发电功率是500兆瓦的话,如果为其加装离子发电装置,发电功率能提升至1000兆瓦。
天明对这个提升不是很感冒,不管提升一倍两倍,发的电够用就行了。
主持这项研制工作的马玉琛却激动不已,拉着天明的激动道:“司令,这个提升可就大了!如果把这种反应堆装到航母上,以前可能要装两座,现在只要装一座就行了,如果装在核潜艇上,以前的核潜艇可能要二十年更换一次核燃料,现在四十年更换一次就行了,这可是质的提升啊!”
现在的人讲究效率和成本,一块钱能做到的事,尽量不用两块钱、三块钱去做。
新型的核反应堆就是如此,之前设计的时候,考虑到要让空天航母飞起来,航母上大概需要装4座发电功率为500兆瓦的核反应堆。
空天航母除了要能够飞起来,上面还有电磁炮和激光武器,这都是耗电大户,4座核反应堆2000兆瓦的总功率,是保证空天航母处于飞行状态时,并能使用部分武器的最小功率,小于这个功率,很难保证稳定使用。
新式核反应堆的发电功率比预期大了一倍,那么装备的反应堆数量,从四台变成两台就行了,这节约了不少空间和人手,航母操作的复杂度都降低了很多。
另外就是大功率激光器了。
激光武器是通过电子束激发激光介质后,释放出特殊波长的光线,再利用反射镜面将这些光线在共振腔内反复弹回,最终聚成一束,通过可移动式镜头将光束发射到其瞄准的任何地方,达到毁伤目标的效果。
激光武器威力与功率有关,功率的大小主要与激光器内的介质材料有关,材料越好,释放的光线越多,能量集中度就越强,杀伤力自然就大。
这分固体激光器、气体激光器、准分子激光器、染料激光器、二氧化碳激光器等等,种类非常多。
激光器的数量,也与激光炮的攻击功率有关,激光器的数量越多,威力越大。但考虑到激光炮的体积不能过于庞大,激光器的数目一般不会太多。
天明拿出了多种材料给专家做实验,最后发现一种特殊的蓝宝石,经电子束激发后,能释放出异常耀眼的紫色激光,亮度非常高,能达到太阳的1000亿倍,这是巨脉冲红宝石激光器的5倍,单位功率,更是达到了惊人的2兆瓦。
2兆瓦,几乎是一般固体激光器的20倍以上了。
激光武器专家朱景明道:“可能是这种蓝宝石内拥有地球不具有元素的原因,非常适合充当激光武器的激光器,一门激光炮,只要装上10个激光发生器,20兆瓦级别的激光束,能轻松打击10公里范围内的任何目标。”
“10公里?射程这么短?”天明有些皱眉道。
朱景明耐心讲解道:“司令,在大气层内,10公里的攻击距离已经相当了不得了,因为光只是一种能量,很容易受到物质的影响,在发射过程中,会被大气吸收一部分、散射一部分,能量衰减的非常快。如果将这种激光炮拿到太空中使用,杀伤距离能趋近无限。”
“但10公里还是太短了,有没有办法增加?最好能达到30公里、50公里那种效果。”
“增加射程的话,可以缩小镜头口径,或增加激光器数量,如果总发射功率能100兆瓦级的话,攻击50公里外的目标,问题不大。”
“那就提高到100兆瓦级,激光炮这么先进的武器,怎么能成为一种只能打近距离目标的摆设?”
激光器内要用的蓝宝石,是从蓝水星海底找到的,天明不好下海去找,便根据这种蓝宝石的内部分子构造,在异能空间内把蓝宝石合成了出来――这稍稍费了一番功夫,因为蓝宝石内有种元素是蓝水星特有的,天明没有办法直接创造出来,但蓝水星海水中存在这种元素,所以,他便从海水中提取出了这种元素。
很快,一堆蓝宝石被他生产出来了。
……
等离子发动机、超导材料、电磁炮、核反应堆、激光武器,这些难造的东西全部制造出来了,制造新的空天航母自然没有任何技术难度,这时空天航母的设计图也差不多全部打印出来了,大批专家、工程师进驻蓝水星,和天明一起,投入了新型空天航母的制造工作当中……(未完待续。。)
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