跟著翁筠宗，兩人來到了一間會議室。

寬大的熒幕落下，一份有關(guān)于設(shè)計圖投映在了上面。

這就是航天研究所在電磁推進系統(tǒng)上弄出來的‘空天發(fā)動機’的設(shè)計圖了。

徐川從翁筠宗手中接過操控筆，認(rèn)真的翻閱著熒幕上的設(shè)計圖。

一張張的圖片從眼眸中劃過，從設(shè)計圖上來看，航天研究所設(shè)計出來的空天發(fā)動機，很像是一個‘屮’字。

中間的狹長管道，是應(yīng)用了改進型超導(dǎo)體材料而制造的電磁加速場和壓縮氣體室兩部分構(gòu)成，形狀像一個沒有尖尖的圓錐連接了一個狹長的圓柱。

狹長的加速場由內(nèi)磁線圈、磁極、放電室、推進劑輸送管、陰陽氣體分配室等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

其主要目的就是將壓縮氣體室吸收的空氣工質(zhì)電解成等離子體后，經(jīng)過強磁螺旋加速場提升速度，進而給發(fā)動機提供龐大的推力。

而壓縮氣體室則處于狹長圓柱的最頂部，通過特殊的吸收裝置能將空氣大量吸納，并進行提供，排除掉空氣中的其他懸浮物、灰塵等雜質(zhì)，向加速場提供純凈的空氣工質(zhì)。

這兩部分是屮字的中間區(qū)域，在設(shè)計上它一直貫穿航天飛機的機身，從機頭部分到機尾，為航天飛機提供主動力。

而另外的兩個短一些的管道，則是部署在航天飛機機翼部分的小型推進裝置，它類似于主發(fā)動機，但起到的主動是進行輔助動力調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)向等方面的工作。

從設(shè)計圖紙上來看，航天研究院的研究人員已經(jīng)考慮到方方面面的工作。

當(dāng)然，這一份放出來的設(shè)計圖，并不是全部的細(xì)節(jié)，也不可能是全部的細(xì)節(jié)圖。

畢竟一臺航天發(fā)動機的設(shè)計圖，不可能只有這么寥寥幾十張，再加兩個零都不夠。

早期的航天航空發(fā)動機設(shè)計圖，那可真的是用卡車?yán)瓐D紙的，其他的不說，光是F22/F35上使用的F119發(fā)動機，其零部件多達數(shù)萬個，足以見得航天發(fā)動機的復(fù)雜程度，根本就不是普通的企業(yè)，甚至是國家能夠玩得轉(zhuǎn)的東西。

事實上，全世界各國有能力獨立自行設(shè)計航天航空發(fā)動機的國家，加起來恐怕也就兩位數(shù)出頭。

簡單而又認(rèn)真的翻閱了一下空天發(fā)動機的設(shè)計圖，徐川饒有興趣的思索了一下，抬頭看向翁筠宗，開口道：

“對于航天發(fā)動機的細(xì)節(jié)和設(shè)計我不是很懂，不過我有幾個問題想問一下。”

“徐院士您說?！?

“第一個問題是磁場的屏蔽問題你們考慮了嗎？”思忖了一下，徐川開口問道：“在這款空天發(fā)動機的運行過程中，無論是改進型超導(dǎo)體還是相關(guān)的永磁結(jié)構(gòu)，都會產(chǎn)生極為龐大的磁場，這會對航天飛機上的一些精密儀器和很多相關(guān)設(shè)備，以及人員都產(chǎn)生影響的。”

“尤其是從設(shè)計圖來看，你們設(shè)計的這款發(fā)動機，其體型差不多足以覆蓋占據(jù)整個航天發(fā)動機的底層，這樣一來，它的影響將更大?！?

翁筠宗點了點頭，開口回道：“考慮了的。”

頓了頓，他接著道：“關(guān)于空天發(fā)動機的磁場屏蔽，主要通過磁屏蔽層和金屬屏蔽效率兩種方式來進行?！?

“在空天發(fā)動機的設(shè)計中，整個發(fā)動機系統(tǒng)處于航天飛機的底層，它將與中層的小型化可控核聚變反應(yīng)堆及燃料室、上層的人員承載空間進行分離，分離層將使用極高效率的屏蔽材料制成保護罩，從而避免互相之間的影響。”

“雖說這樣一來會增加不少航天飛機的自重，但目前來說也沒有其他的辦法能完美的解決磁場的影響了?！?

“畢竟您也很清楚，改進型超導(dǎo)體材料形成的磁場到底有多強大?！?

徐川點了點頭，道：“嗯，那這些屏蔽磁場和航天飛機本身的散熱呢？熱輻射的手段夠用嗎？”

聽到這個問題，一般的人大概會覺得在外太空散熱還不簡單么？外面就是零下兩百七十度的真空，在這么寒冷的條件下，散熱不是輕而易舉的事情嗎？

但事實上還真不是。

初中的課本告訴了我們，熱傳遞方式主要是熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射這三種。

這三種傳熱方式相比，通常熱傳導(dǎo)以及熱對流的傳熱效率較高，而熱輻射效率較低，散熱過程更為緩慢。

比如日常生活中使用的雙層的真空保溫杯，或者說熱水瓶，在裝入熱水時，相當(dāng)于切斷了熱水通過熱傳導(dǎo)進行散熱（當(dāng)然實際情況還是無法做到完全隔絕），因此保溫時間變得很長。

而太空在正常情況下可以看做真空環(huán)境，這種環(huán)境下沒有空氣、泥土、水等這些常規(guī)物質(zhì)作為導(dǎo)體，就無法通過熱傳導(dǎo)和熱對流與外界交換能量，只能通過熱輻射這種手段。

但偏偏熱輻射散熱的速度很慢，效率很低。

而磁場和屏蔽材料進行相互作用，以及航天飛機在運行的的時候，是會產(chǎn)生大量熱量的，這些熱量如果不傳遞出去，會極大的影響航天飛機的安全。

因此散熱是航天飛機中的重大問題。

聽到這個常規(guī)性質(zhì)的問題，翁筠宗也沒多想，只當(dāng)這位可能不太了解航天方面東西，點了點頭他開口道：

“散熱方面東西這些是航天必須考慮的，而考慮到的熱輻射散熱的速度較慢，航天飛機中又有大量設(shè)備運行不斷地產(chǎn)生熱量等問題，目前的做法是通過增加大量的散熱片向外輻射能量從而對設(shè)備進行降溫。”

“與此同時，參考空間站和米國那邊航天飛機的配置，通過冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)對熱量進行轉(zhuǎn)移。”

徐川搖了搖頭，開口道：“常規(guī)的熱輻射散熱方式，我想恐怕很難解決掉磁場屏蔽層+航天飛機本身的熱量傳遞散發(fā)問題?！?

“如果說常規(guī)的空間站與航天飛機的熱產(chǎn)生數(shù)值是一，那對于應(yīng)用小型化可控核聚變反應(yīng)堆的航天飛機來說，熱產(chǎn)生數(shù)值恐怕不會低于十?！?

“無論是冷卻外場線圈過程中所誕生的熱量，還是磁屏蔽的熱量，恐怕都不是那么好解決的?！?

聞言，翁筠宗皺起了眉頭。

對于真空散熱來說，輻射這塊除了改善材料和變著法的增發(fā)比表面積，目前來說其實并沒有什么太好的其他辦法。

黑體輻射（完全熱輻射）頻率只與溫度有關(guān)，而不同材料影響的只是物體對電磁波的反射和折射等，總體上輻射頻率只與溫度有關(guān)。

國際空間站就是類似的方案，通過堆面積來解決輻射散熱方案。

而且關(guān)鍵是散熱板的溫度也不能提太高，畢竟制冷機兩熱庫溫差越大制冷機效率越低，所以其實散熱板溫度不會比熱源溫度高太多。

如果說散熱板無法解決這個問題的話，麻煩就大了。

對于徐川說的這個問題，航天研究所是考慮過的，但卻沒有想到這種方式會遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

思索了一會，翁筠宗抬頭看向徐川，皺眉開口道：“如果是這樣的話，除了改善材料和變著法的增發(fā)比表面積，提升熱輻射效率外，就只有增加一部分工質(zhì)重量來進行蒸發(fā)相變散熱了。”

“但這樣的話，增加工質(zhì)會增加航天重量，整體上來說有些會很得不償失?！焙教祜w機的重量，并不是可以隨意增加的，航天發(fā)動機的推力，是主要限制的原因。

而且重量每增加一份，就需要增加一份的發(fā)動機推力不說，還需要額外補足一份燃料或工質(zhì)。

這樣一來，額外補足的燃料和工質(zhì)，又占據(jù)了一份重量。

就像米國研發(fā)的史上最強運載火箭系統(tǒng)‘土星5號’一樣，其一級火箭的總推力高達3400噸，但實際上它最多只能將一百噸的物資送上近地軌道。

剩下的三千三百多噸的推力，全都用于消耗自重上了。

所以說，航天飛機的重量，設(shè)計上的每一次的改變造成的影響都是巨大的。

更關(guān)鍵的是，空天發(fā)動機的推力到底有多少，他們目前還不知道。

盡管從理論上來說，運用了改進型超導(dǎo)材料和螺旋式軌道增加了加速場長度的空天發(fā)動機，推力能到達百KN級，但實際上有多少，只有等第一次測試后才能知道了。

這種情況下，每增加一分散熱工質(zhì)，對于發(fā)動機推力的要求，就高一分，條件要求，就極為苛刻了。

思索著，翁筠宗看向徐川，試探性的問道：“徐院士您這邊有什么想法嗎？”

雖然提出了問題，但老實說他并不覺這位在航天散熱方面能有什么好的想法。

畢竟跨行如跨界，航天領(lǐng)域和可控核聚變領(lǐng)域是兩個完全不同的領(lǐng)域，試探性的問一下，也只是隨口的性質(zhì)。

而且外太空真空環(huán)境下的航天器散熱，是全世界都在犯愁的巨大難題。

世界性質(zhì)的，有能力推動衛(wèi)星或者空間站上天的，都需要面臨這個極大的麻煩。

不過讓他沒想到的是，這位出乎意料的點了點頭，表示自己真的有辦法解決。

有些驚訝的看了一眼，翁筠宗好奇的開口道：“怎么說？”

徐川笑了下，拾起桌上的控制筆，將熒幕上的空天發(fā)動機設(shè)計圖翻到結(jié)構(gòu)上。

“我之前大致的計算了一下，以目前的熱輻射效率對使用空天發(fā)動機和小型化可控核聚變技術(shù)結(jié)合的航天飛機進行散熱的話，至少需要兩個表面積的航天飛機散熱板來進行?！?

“但這很顯然是不現(xiàn)實的，我們不可能隨身攜帶如此之多的散熱板上天?！?

“那么尋找一種新的散熱方式是必須的?！?

“而考慮到太空中特殊的真空環(huán)境，拋開熱輻射外，能用的手段就沒多少了?！?

“你剛剛說的通過增加一部分工質(zhì)重量來進行蒸發(fā)相變散熱是可行的手段，但它會導(dǎo)致航天飛機自重的增加，這對于各方面都影響較大?！?

“不過要解決散熱問題的話，還是得依賴散熱工質(zhì)來解決.”

聽到這，翁筠宗眼神中帶上了一些疑惑，有些不解的看向徐川，即想通過工質(zhì)解決散熱，又不想增加航天器的自重，這怎么做？

留意到他的眼神，徐川笑了笑，指著熒幕上的空天發(fā)動機設(shè)計圖繼續(xù)道：“所以我需要伱們對空天發(fā)動機的設(shè)計進行一下改造，在這兩個位置增加一套蒸發(fā)相變散熱裝置?！?

順著徐川所指的位置看去，翁筠宗的目光落在了航天工質(zhì)存儲器與加速場的管道中。

盯著設(shè)計圖看了一會，他瞳孔驟然收縮了一下，忍不住咽了口唾沫，深吸了口氣開口道：“您的意思是，準(zhǔn)備通過原有的航天工質(zhì)來解決散熱這個問題？”

徐川笑著點了點頭，道：“沒錯?！?

“額外的進行散熱工質(zhì)的增加，不僅會壓縮航天飛機上的空間，也會對于航天飛機和空天發(fā)動機造成極大的負(fù)擔(dān)。”

“但與傳統(tǒng)的霍爾推進單元以及空間站的等設(shè)備不同的是，空天發(fā)動機對工質(zhì)的利用是進行電離的，它通過磁場進行額外的加速，不在乎工質(zhì)的狀態(tài)到底是什么樣的?！?

“這種情況下，我們可以通過預(yù)先存儲液態(tài)的超低溫工質(zhì)，來通過冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)對航天飛機內(nèi)部的循環(huán)熱量進行轉(zhuǎn)移，將其在航天工質(zhì)上進行釋放，然后轉(zhuǎn)移到空天發(fā)動機里面，再排到外太空去?！?

一旁，翁筠宗的眼神越發(fā)的明亮和敬佩，他順著徐川的話繼續(xù)往下道：“而且超低溫狀態(tài)下的工質(zhì)在進入加速場前就進行了預(yù)熱，這也能降低一部分空天發(fā)動機對電能的消耗.”

徐川笑著搖搖頭：“這部分的節(jié)省倒是不算什么，關(guān)鍵的點在于通過這種方式能解決掉航天飛機的內(nèi)部熱量就行?！?

“理論上來說，這種方式是可以的，只是實際上航天工質(zhì)對熱量的轉(zhuǎn)移和消耗能有多少，這個就需要你們來進行具體的實驗了?！?

頓了頓，他又補了一句：“而且你們不僅要進行實驗測試數(shù)據(jù)，你們還要對測試哪種常規(guī)航天工質(zhì)能更多的帶走熱量。”

翁筠宗迅速點頭，道：“這個沒問題，這種實驗我們不需要等空天發(fā)動機制造出來，現(xiàn)在就可以做。”

模擬太空環(huán)境測試工質(zhì)的熱承載度這種實驗，雖然對實驗環(huán)境的要求很高。

但這可是國內(nèi)最頂尖的星海研究院，制造個超低溫真空環(huán)境輕而易舉。

徐川笑道：“那就交給你們了?！?

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