第137章 设计太空战舰,辐射生长植物 (第1/2页)
确定了要去月球种树,成为世界第一种树人,陈易立马就开始行动起来。
因为是载人飞行器,而不是以前遥控的无人飞行器,这次的飞行器设计,陈易也拿出百分百的精力。
“首先,抗负荷服,抗辐射服。”
“像我这样没经过训练的普通人,没有一件顶级的抗负荷服,随便一个加速拐弯就晕了。”
“太空环境充满了辐射,除了抗负荷性能,还需要抗辐射设计。”
陈易定下第一个需要注意的重点方向。
抗负荷和抗辐射。
“战机的维生系统,氧气二氧化碳循环,有了完善的维生循环系统,时间就能自由安排,不需要看着氧气瓶的余量控制时间。”
“这个系统,可以通过化学和生物,两种办法解决。”
陈易写下第二个注意重点。
“第三是攻击防护系统,阳离中微炮搞起来,磁防护装置搞起来!”
“再装备一些激光炮。”
“男人出门在外,一定要好好保护自己,更别说是出去星球。”
“运载能力也搞起来,难得去月球一趟,怎么能不带点手信。”
“马克斯那家伙都能吹SpaceX最新的核聚变战舰,全轨道运载能力达到3000吨,我这战机,怎么也得5000吨,搞个战舰级。”
“其他的通信,雷达,防电磁屏蔽、太阳能电池板等性能,这也拉到最优.”
陈易列下一行行这次太空战机的设计要点。
等全部需求列完,计算一下功率体量,尴尬的事情出现了。
功率超标了。
重量也超标了。
保守估计这样的一艘战舰造出来,空载质量就达到了2800吨。
“重量超标还好,搞个大一点的核聚变发动机就行,难解决的是功率。”
“这么多的设备和功能模块,需要的功率,完全超出太阳能电池板的功率极限。”
陈易眉头微微皱了一下。
自从财富自由,物质自由。
他的搞机理念就已经是要么不搞,要么搞最好。
现在这种功率壁障的问题,确实让人恼火。
“减配是不可能减配,这辈子都不可能减配,我又不是卖手机和电脑。”
“大不了,给激光约束核聚变发动机增联一组发电模块.嗯,这样会让发动机系统变得极其复杂,想要增加发电模块,最好是单独增加。”
“那就增加一个磁约束核聚变装置,之前大概算了一下,小型化的磁约束核聚变装置,配合磁流体发电,温差发电,超压烧开水发电,体量可以缩小到40到50吨。”
“这样惯性约束作为发动机,托卡马克磁约束作为能源中枢。”
“只需要针对性提高安全设计,磁约束完全不是问题。”
“但这样,新的一个问题出现了”
陈易拿出纸笔,仔细计算一番。
发现增加了磁约束核聚变装置,功率问题是解决了,甚至还可以百倍千倍的爆功率。
但随之而来,整个方案又出现另一个难以解决的问题。
散热。
大家都知道,永动机不存在。
能量效率不可能达到百分之百。
那些没有利用的能量,或者利用之后剩余的废热,最终都会转变成热量释放到周围的环境。
虽然太空很冷。
背阳面的温度轻轻松松就是零下一百多甚至零下两百摄氏度,等同于超频界液氮战法的温度。
但冷,不代表航天器就不存在散热问题。
热的三种传递方式,对流,传导,辐射。
通过对流,热的流向冷的,冷的流向热的,热量就传递了。
比如现实的风,本质就是热对流。
拿个铁棍伸进火炉,不用几秒,握手的一头就烫了,这就是热传导,热量通过铁棍,从一头传导到另一头。
至于辐射,任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质,温度越高,向外的辐射越强。
红外图像的红斑,温度越猛,红斑越亮,这就是热量通过辐射在流失。
随着温度的不断升高,物体释放的辐射频率也会越来越强,能量越来越高,最终到达辐射X射线,Y射线的程度,而能量守恒,辐射的能量越高,流失的能量就越快,物体冷却的速度越快。
太空没有空气。
物质稀薄到1立方米都不一定能找到1粒灰尘。
如果是星际空间,物质更是稀薄到1立方公里就几个离子的程度。
这样的环境,根本就无法借助对流和传导进行散热。
唯一的途径就是辐射。
而辐射的散热功率很有限。
想要提高散热效果,只有提高散热面积和物体散热温度。
但一架飞行器,面积是固定了,最终问题本质还是回归到温度上面。
载人飞行器,提高温度嗯,清蒸活人。
“以前登月无人机,设备和元件可以轻松承受七八十摄氏度,甚至一两百摄氏度的高温。”
“热辐射发射的能量是温度的4次方。”
“温度越高,辐射散热烈度就越猛,在无人机的承受范围内,散热根本就不是问题。”
“但现在载人,这个问题就不一样了。”
根据黑体辐射公式。
陈易思考了一阵,最终定下了一个四联解决方案。
温度分区。
提高内部热量的传递效率。
机身使用高发射率的材料。
提高机身面积,特殊可调的散热鳍片设计。
“驾驶舱,生活舱进行隔热处理,安装空调,维持环境舒适温度。”
“提高热量传递效率,最短时间把各功能仪器和发动机产生的热量,传导到机身表面,再通过机身辐射散发出去。”
“高发射率的材料,我记得发射率最高的物品是一种特殊的石棉纸。”
陈易回想一下航天器材料发射率的信息。
发射率,指的是单位面积,物体发出的辐射比率。
发射率越好,辐射散热就越好。
大多数金属的发射率,都在0.01到0.6之间。
常见的砖石,沙土,发射率一般在0.2以内。
反倒是一些含水量较高的东西,比如人体皮肤,植物等等,发射率都在0.9以上
最离谱的是石棉,普通石棉发射率就达到0.95,制作成特殊的石棉纸,发射率更是达到几十甚至几百。
“石棉对人体有害,另外无法承受再入大气层的黑障高温,不搞这个。”
“增加鳍片设计,发射率能在0.8以上就差不多,陶瓷发射率0.9以上,自己搞一个帅气的陶瓷机身就行。”
思考一下,陈易舍弃了石棉纸这种材料。
这玩意,操作不小心把微尘吸进肺里,很容易导致各种问题。
当然最重要的是,这个石棉无法承受再入大气层的高温,注定让它无缘太空战机的材料。
“开搞,开搞!”
确定了整体方案的要求,陈易就开始准备。
扛负荷服的原理,主要是根据不一样的过载环境,对人体的下腹部和下肢施加一定的压力,减少内脏变形和移位。
同时阻止血液向下半身转移,保证大脑等关键区域的循环血量。
这个很简单,陈易直接丢给玄女,让她按照自己的身材,弄一套出来。
同时考虑月球出舱。
陈易要求使用防辐射材料,设计成可全密封加压类型。
这样在真空的环境也不至于因为人体内外压力失衡,爆血管。
其他的磁约束核聚变能源中枢,新的核聚变发动机。
包括激光武器,中微子武器,磁防护装置,战机内部热传导设计,散热鳍片设计等等已经有现成技术的东西。
陈易也全部交给了玄女。
他只需要负责,太空战机的整体设计,给出整体的设计参数。
另外,还有战机的维生系统,氧气和二氧化碳的循环,以及准备在月球种树的品种就行。
因为这次准备的太空战机。
哦不对,是太空战舰。
由平时玩的几十公斤,几百公斤,最多几吨的小型飞行器,一下子猛涨到差不多三千吨级。
设计的难度,直接指数级提升。
单单战舰的设计阶段。
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