在和翁筠宗聊過(guò)后,徐川便迅速找到了負(fù)責(zé)日常事務(wù)管理的溫遠(yuǎn)航,麻煩他幫忙安排一下和天宮空間站的總設(shè)計(jì)師楊弘院士的見(jiàn)面。
對(duì)于徐川交代的事情,溫遠(yuǎn)航自然相當(dāng)重視,迅速聯(lián)絡(luò)了科技蔀?zāi)沁叄ㄟ^(guò)科學(xué)技術(shù)蔀聯(lián)絡(luò)上了楊弘院士,然后安排好了的相關(guān)的行程。
徐川也沒(méi)耽擱時(shí)間,在行程確定后隨即坐高鐵來(lái)到了九泉航天基地。
在這里,他見(jiàn)到了天宮空間站的總設(shè)計(jì)師楊弘院士。這是一位約莫五十歲出頭的中老年男子,個(gè)子并不是很高,但看起來(lái)卻相當(dāng)精悍。
整個(gè)人的風(fēng)格頗有點(diǎn)不像是科研人員,倒像是工地上打螺絲的工人的感覺(jué)。
“徐院士,歡迎歡迎~”
因?yàn)橛辛丝茖W(xué)技術(shù)蔀?zāi)沁吺孪鹊臏贤ǎ瑮詈朐菏拷裉煜挛绫阍谵k公室中專門(mén)等待著,在徐川到來(lái)后,他熱情的笑著起身握了握手,打了個(gè)招呼。
“楊院士,您好,冒昧前來(lái)打擾您的工作了。”徐川禮貌的微笑著打了個(gè)招呼。
“嗐,這是哪里的話,徐院士您可是咱們國(guó)家的大功臣,來(lái)來(lái)來(lái),快先請(qǐng)坐。”楊弘熱情的招呼道,親自燒水泡茶。
端著一杯清茶,兩人寒暄了幾句后,徐川亦直接切入了正題:“楊院士,這次過(guò)來(lái)打擾您,主要是有些關(guān)于電磁推進(jìn)方面的問(wèn)題想和你咨詢了解一下。”
天宮空間站是華國(guó)載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略中的重要目標(biāo),目前還處于建造階段,而這位楊總設(shè)計(jì)的工作自然很忙,能抽出些時(shí)間來(lái)和他進(jìn)行其他的工作的交流也很不容易。
“請(qǐng)說(shuō)。”見(jiàn)聊起正事,楊弘也收斂起了臉上的笑容,認(rèn)真的對(duì)待起來(lái)。
“是這樣的,我想咨詢了解一下,如果說(shuō)在能提供百萬(wàn)千瓦時(shí)的電能的情況下,有什么適宜的電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)能做到百噸級(jí)別的運(yùn)載能力嗎?”
聽(tīng)到這個(gè)問(wèn)題,楊弘皺眉思索了起來(lái)。
過(guò)了一會(huì),他抬起頭搖了搖頭,回道:“難,或者說(shuō)幾乎沒(méi)有。”
微微頓了頓,這位楊院士接著道:“其實(shí)在航天技術(shù)上,除了化學(xué)燃料,我們也一直在積極尋找替代性空間動(dòng)力來(lái)源,以使航天發(fā)射和航天器在軌運(yùn)行更高效、更經(jīng)濟(jì)。”
“然而就目前的技術(shù)來(lái)看,化學(xué)燃料在大氣層內(nèi)依舊是我們唯一的選擇。”
“至于電推進(jìn),老實(shí)說(shuō),目前的電推進(jìn),除了能在外太空供衛(wèi)星和空間站用用外,在大氣層內(nèi),它連一顆雞蛋都推不起來(lái)。”
“就拿我這邊研發(fā)的應(yīng)用于天宮空間站的霍爾推進(jìn)單元來(lái)說(shuō),它的設(shè)計(jì)是HET-5000百千瓦級(jí)大功率級(jí),設(shè)計(jì)運(yùn)行功率為50到100kW,推力為2到5牛。”
“運(yùn)用在外太空的天宮上,四臺(tái)這樣的霍爾推進(jìn)器理論上足夠天宮實(shí)現(xiàn)所有的變軌以及緊急運(yùn)行了。”
“但放到大氣層內(nèi),它也就頂多能載動(dòng)一瓶普通五百毫升的礦泉水而已。”
“哪怕是米國(guó)那邊研發(fā)的最先進(jìn)的霍爾電推的公開(kāi)數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了160kW了,其推力也沒(méi)超過(guò)兩位數(shù)。”
“這種級(jí)別的推力,距離徐院士你要求的百噸級(jí),差距實(shí)在是太大太大了。這已經(jīng)不是說(shuō)你能提供充足的電能就能解決的問(wèn)題,涉及到難題太多了。”
聽(tīng)到這個(gè)回答,徐川也忍不住皺起了眉頭。
老實(shí)說(shuō),這個(gè)答案距離他心中的預(yù)期差距實(shí)在太遠(yuǎn)了。
思索了一下,他開(kāi)口問(wèn)道:“那提升電磁推進(jìn)的核心難題在哪呢?”
聞言,楊弘院士思忖了一下,回道:“如果說(shuō)要解決電推進(jìn)推力的難題,其核心無(wú)疑就是要解決推重比的問(wèn)題了這個(gè)問(wèn)題了。”
“在技術(shù)方面,電磁推擠其實(shí)已經(jīng)成熟的應(yīng)用在衛(wèi)星、空間站等設(shè)備上十幾年了,但這幾十年以來(lái)的發(fā)展提升其實(shí)的并不大。”
“如果是用化學(xué)燃料作為火箭推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),從結(jié)構(gòu)到發(fā)動(dòng)機(jī)還是比較好做的,燃料輸送系統(tǒng),控制系統(tǒng)不算復(fù)雜,簡(jiǎn)單的管路即可實(shí)現(xiàn),其原理從戈達(dá)德到v2至今沒(méi)有顯著變化。”
“但如果是電推,首先必然需要消耗巨大的電能并在短時(shí)間內(nèi)釋放。”
“以我目前研究的霍爾推進(jìn)器為例,因?yàn)樘峁┩屏π枰罅扛邷馗邏簹怏w來(lái)產(chǎn)生反作用力,而火箭發(fā)動(dòng)機(jī)根本不會(huì)像衛(wèi)星電推發(fā)動(dòng)機(jī)那樣把氙離子像微風(fēng)一樣吹出,它更猛烈。”
“這就需要更加強(qiáng)大的磁場(chǎng)來(lái)為氙離子加速,將其加速到幾十千米每秒甚至是幾百千米每秒才行。”
“這是第一個(gè),第二個(gè)則是工質(zhì)。”
“不管電推進(jìn)的比沖如何大,它無(wú)疑是需要消耗工質(zhì)的。”
“目前來(lái)說(shuō),各國(guó)衛(wèi)星上使用的電推,其工質(zhì)主要是氙氣。而氙氣的價(jià)格相當(dāng)昂貴,被譽(yù)為氣體中的黃金。如果僅僅是供衛(wèi)星保持軌道或者一些變軌調(diào)節(jié)什么的,幾公斤的氙氣也就頂天了。”
“但如果是用作火箭發(fā)射或者說(shuō)航天飛機(jī),老實(shí)說(shuō)需要多少噸氙氣,我都不知道,也沒(méi)法計(jì)算。不過(guò)可以肯定的是,每一次發(fā)射的成本無(wú)疑是相當(dāng)昂貴的。”
“此外,電推進(jìn)高速噴出時(shí)帶來(lái)的溫度,摩擦等等一系列問(wèn)題對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)尾部造成的損傷、電極侵蝕、電離溫度提升等問(wèn)題也都是難題.”
楊弘院士簡(jiǎn)單的描述了一下電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)增強(qiáng)推力方面的問(wèn)題,聽(tīng)完這些后,徐川思索了起來(lái)。
雖然他沒(méi)怎么研究過(guò)航天方面的技術(shù),但這位楊院士簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言還是讓他明白了問(wèn)題的核心所在。
從這些問(wèn)題來(lái)看,要解決電推進(jìn)的推力難題,其核心有兩到三個(gè)。
其一在于強(qiáng)磁場(chǎng)與靜電加速。
毫無(wú)疑問(wèn)的是,要通過(guò)電磁推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供龐大的推力,那么將電離工質(zhì)加速到極高是肯定的。
這個(gè)速度可能是幾十千米每秒,也有可能是幾百千米每秒,但毫無(wú)疑問(wèn)它都能夠得上光速這個(gè)單位了。
哪怕僅僅是千分之一甚至是萬(wàn)分之一光速,這也是個(gè)相當(dāng)可怕的數(shù)值了。
第二個(gè)則是工質(zhì)。
目前電推進(jìn)的主要工質(zhì)是氙氣,雖然他不知道氙氣的具體價(jià)格,但這位楊院士都說(shuō)了不便宜,恐怕那的確也不便宜了。
所以尋找一種廉價(jià)的替代品則是必須的。
畢竟要將幾十噸甚至是上百噸的物品送上外太空,需要的工質(zhì)數(shù)量絕對(duì)不會(huì)少。
至于第三個(gè)則是一些發(fā)動(dòng)機(jī)方面其他問(wèn)題了。
安靜的思索了一會(huì),徐川忽的抬頭問(wèn)道:“楊院士,如果我能解決磁場(chǎng)和工質(zhì)的問(wèn)題,那這種電磁推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)有沒(méi)有可能實(shí)現(xiàn)?”
聞言,楊弘詫異的看了過(guò)來(lái),驚訝的問(wèn)道:“解決磁場(chǎng)和工質(zhì)?這兩個(gè)你怎么解決?”
徐川笑了笑,道:“你先告訴我,在解決了這兩個(gè)難題的基礎(chǔ)上,大推力的電磁推進(jìn)系統(tǒng)有沒(méi)有辦法做到?”
雖然自認(rèn)為這兩個(gè)難題目前幾乎沒(méi)法解決,但楊弘還是思索了一下:“如果能解決磁場(chǎng)和工質(zhì)的話,電磁推進(jìn)的推力肯定能大幅度的提升。但具體能提升多少,我沒(méi)法判斷。”
頓了頓,他看向徐川,好奇的問(wèn)道:“所以你準(zhǔn)備怎么解決磁場(chǎng)和工質(zhì)這兩個(gè)問(wèn)題?”
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