第五五四章 两步走(1/2)
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核聚变发动机,可以分为工质发动机和无工质发动机。要想弄明白二者之间的区别,就要明白什么是工质。
工质,就是工作流质,是热机或热力设备借以完成热能与机械能相互转换的媒介物质。比如水蒸汽,燃燃气体,空气等等。
以火箭为例,要遵守牛顿第三定律,要产生一个向前的推力,就需要一个同等的反向推力。火箭飞行时,向后喷出的大量物质,那就是工质。
工质发动机,就是利用发动机产生的能量将工质的物理状态改变,使工质向反方向喷射,从而获得向前的推进力。
无工质发动机就是把发动机能量直接转化为被推进体的动能。
在进行理论探索以前,首先就要明确下来,是做工质发动机,还是做无工质发动机。这要是不能明确下来,就没法研究,胡泽祥问出了一个很务实的问题,也是必须要解决的问题。
叶晨对胡泽祥的反应很是赞赏,一来就抓到关键问题。不过,叶晨并没有明确回答,而是反问道:“我相信你们已经商量过了,你们认为应该做哪种发动机”
胡泽祥和团队成员快速交换眼神,笑道:“我们的确是商量过了,不过,因为问题太复杂,一时还难以决断,这不就想听听你的意见。”
“具体说说。”叶晨道。
“工质发动机和无工质发动机,这两种发动机各有优劣,一时难以决断。”胡泽祥开始详细说起来,道:“首先说工质发动机。工质发动与我们的生活息息相关,蒸汽机内燃机等等,都是利用工质做功。我们要做工质核聚变发动机的话,也离不开工质。这就需要携带大量的工质,问题也就来了。”
扳着手指头,细数起来:“第一个问题就是因为要携带大量的工质,增大了整体质量,会降低速度,这不利于太空飞行。”
在太空中飞行,速度极为重要。
为什么
在地球上的话,速度慢点或许影响不大,飘洋过海坐飞机也好,乘船也好,总会到达目的地,只是一两个月的时间差距罢了。
在太空中,速度非常重要,甚至可以决定生死。
从一个天体到另一个天体的距离会很远,比如从地球到太阳是一亿五千万公里,这么远的距离,仅仅是一个天文单位罢了。
从一个天体到另一个天体之间飞行,在太空旅行中再正常不过了。要是不能到达目标天体,就有可能因为燃料用完了,食物吃光了之类的困难而导致全军覆灭。
所以说,速度对于太空旅行太重要了,就是说成决定成败也不为过。
携带大量的工质,导致质量增大,速度降低,这对于太空旅行非常不利。
“第二个问题,就是因为要进行多次转换,能量损失大,效率低,这就使得人类能够飞行的距离有限。”胡泽祥接着道。
能量转换必然会有损失,多次转换的损失就更大了,这效率哪能不低。原本可以飞行两个天文单位,却是因为能量损失过大,只能飞行一个天文单位,这损失能不大吗
“再加上携带大量工质,增大了质量,导致速度降低。这两个原因共同作用下,能飞行的距离就更有限了。”胡泽祥又道。
太空中的环境极其恶劣,地球和太空比起来,算得上是天堂了。
在太空中飞行,要是不能到达目标天体,后果会很严重的。
“解决问题的办法也有,一个是用燃料残渣作为推进剂。另一个是研究无工质发动机。”胡泽祥接着道:“前一个办法虽然可行,但是,不如无工质发动机。但是,无工质发动机的技术难度太高了,高得让人无法想象。”
工质发动机和无工质发动机,进行对比的话,很容易发现,无工质发动机才是最适合太空飞行的动力。但是,技术门槛太高了,高得无法想象。
到现在为止,人类还没有在无工质发动机领域有所建树,还没有一款成熟的无工质发动机技术。
归结为一句话:无工质发动机只能存在想象中,以人类现有的技术,是不可能实现的。
“这两种发动机,一个是技术难度低,一个是特别适合人类远航,所以,我们也难以决断。”胡泽祥一脸的为难。
众人纷纷赞同。
叶晨笑了笑,道:“这的确是个问题,要如何决断,就要考虑到我们的目标了。不用怀疑,核聚变发动机是人类最适合的动力,能够让人类在太空中远航。但是,以人类现阶段的情况来看,还没有冲出地球,把目标设定得太高并不合适。”
胡泽祥他们不住点头,很是赞成叶晨的说法。
以人类现在的科技水平,冲出地球都很困难,更不要说远航太阳系以外,那不现实。
“小叶,你认为我们现在设定怎样的目标最合适”胡泽祥问道。
众人的目光齐刷刷集中在叶晨身上,静等他回答。
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