第137章 設計太空戰艦,輻射生長植物(1/2)
確定了要去月球種樹,成為世界第一種樹人,陳易立馬就開始行動起來。
因為是載人飛行器,而不是以前遙控的無人飛行器,這次的飛行器設計,陳易也拿出百分百的精力。
「首先,抗負荷服,抗輻射服。」
「像我這樣沒經過訓練的普通人,沒有一件頂級的抗負荷服,隨便一個加速拐彎就暈了。」
「太空環境充滿了輻射,除了抗負荷性能,還需要抗輻射設計。」
陳易定下第一個需要注意的重點方向。
抗負荷和抗輻射。
「戰機的維生系統,氧氣二氧化碳循環,有了完善的維生循環系統,時間就能自由安排,不需要看著氧氣瓶的餘量控制時間。」
「這個系統,可以通過化學和生物,兩種辦法解決。」
陳易寫下第二個注意重點。
「第三是攻擊防護系統,陽離中微炮搞起來,磁防護裝置搞起來!」
「再裝備一些雷射炮。」
「男人出門在外,一定要好好保護自己,更別說是出去星球。」
「運載能力也搞起來,難得去月球一趟,怎麼能不帶點手信。」
「馬克斯那傢伙都能吹SpaceX最新的核聚變戰艦,全軌道運載能力達到3000噸,我這戰機,怎麼也得5000噸,搞個戰艦級。」
「其他的通信,雷達,防電磁屏蔽、太陽能電池板等性能,這也拉到最優」
陳易列下一行行這次太空戰機的設計要點。
等全部需求列完,計算一下功率體量,尷尬的事情出現了。
功率超標了。
重量也超標了。
保守估計這樣的一艘戰艦造出來,空載質量就達到了2800噸。
「重量超標還好,搞個大一點的核聚變發動機就行,難解決的是功率。」
「這麼多的設備和功能模塊,需要的功率,完全超出太陽能電池板的功率極限。」
陳易眉頭微微皺了一下。
自從財富自由,物質自由。
他的搞機理念就已經是要麼不搞,要麼搞最好。
現在這種功率壁障的問題,確實讓人惱火。
「減配是不可能減配,這輩子都不可能減配,我又不是賣手機和電腦。」
「大不了,給雷射約束核聚變發動機增聯一組發電模塊嗯,這樣會讓發動機系統變得極其複雜,想要增加發電模塊,最好是單獨增加。」
「那就增加一個磁約束核聚變裝置,之前大概算了一下,小型化的磁約束核聚變裝置,配合磁流體發電,溫差發電,超壓燒開水發電,體量可以縮小到40到50噸。」
「這樣慣性約束作為發動機,托卡馬克磁約束作為能源中樞。」
「只需要針對性提高安全設計,磁約束完全不是問題。」
「但這樣,新的一個問題出現了」
陳易拿出紙筆,仔細計算一番。
發現增加了磁約束核聚變裝置,功率問題是解決了,甚至還可以百倍千倍的爆功率。
但隨之而來,整個方案又出現另一個難以解決的問題。
散熱。
大家都知道,永動機不存在。
能量效率不可能達到百分之百。
那些沒有利用的能量,或者利用之後剩餘的廢熱,最終都會轉變成熱量釋放到周圍的環境。
雖然太空很冷。
背陽面的溫度輕輕鬆鬆就是零下一百多甚至零下兩百攝氏度,等同於超頻界液氮戰法的溫度。
但冷,不代表太空飛行器就不存在散熱問題。
熱的三種傳遞方式,對流,傳導,輻射。
通過對流,熱的流向冷的,冷的流向熱的,熱量就傳遞了。
比如現實的風,本質就是熱對流。
拿個鐵棍伸進火爐,不用幾秒,握手的一頭就燙了,這就是熱傳導,熱量通過鐵棍,從一頭傳導到另一頭。
至於輻射,任何物體都具有不斷輻射、吸收、反射電磁波的性質,溫度越高,向外的輻射越強。
紅外圖像的紅斑,溫度越猛,紅斑越亮,這就是熱量通過輻射在流失。
隨著溫度的不斷升高,物體釋放的輻射頻率也會越來越強,能量越來越高,最終到達輻射X射線,Y射線的程度,而能量守恆,輻射的能量越高,流失的能量就越快,物體冷卻的速度越快。
太空沒有空氣。
物質稀薄到1立方米都不一定能找到1粒灰塵。
如果是星際空間,物質更是稀薄到1立方公里就幾個離子的程度。
這樣的環境,根本就無法藉助對流和傳導進行散熱。
唯一的途徑就是輻射。
而輻射的散熱功率很有限。
想要提高散熱效果,只有提高散熱面積和物體散熱溫度。
但一架飛行器,面積是固定了,最終問題本質還是回歸到溫度上面。
載人飛行器,提高溫度嗯,清蒸活人。
「以前登月無人機,設備和元件可以輕鬆承受七八十攝氏度,甚至一兩百攝氏度的高溫。」
「熱輻射發射的能量是溫度的4次方。」
「溫度越高,輻射散熱烈度就越猛,在無人機的承受範圍內,散熱根本就不是問題。」
「但現在載人,這個問題就不一樣了。」
根據黑體輻射公式。
陳易思考了一陣,最終定下了一個四聯解決方案。
溫度分區。
提高內部熱量的傳遞效率。
機身使用高發射率的材料。
提高機身面積,特殊可調的散熱鰭片設計。
「駕駛艙,生活艙進行隔熱處理,安裝空調,維持環境舒適溫度。」
「提高熱量傳遞效率,最短時間把各功能儀器和發動機產生的熱量,傳導到機身表面,再通過機身輻射散發出去。」
「高發射率的材料,我記得發射率最高的物品是一種特殊的石棉紙。」
陳易回想一下太空飛行器材料發射率的信息。
發射率,指的是單位面積,物體發出的輻射比率。
發射率越好,輻射散熱就越好。
大多數金屬的發射率,都在01到6之間。
常見的磚石,沙土,發射率一般在2以內。
反倒是一些含水量較高的東西,比如人體皮膚,植物等等,發射率都在9以上
最離譜的是石棉,普通石棉發射率就達到95,製作成特殊的石棉紙,發射率更是達到幾十甚至幾百。
「石棉對人體有害,另外無法承受再入大氣層的黑障高溫,不搞這個。」
「增加鰭片設計,發射率能在8以上就差不多,陶瓷發射率9以上,自己搞一個帥氣的陶瓷機身就行。」
思考一下,陳易捨棄了石棉紙這種材料。
這玩意,操作不小心把微塵吸進肺里,很容易導致各種問題。
當然最重要的是,這個石棉無法承受再入大氣層的高溫,註定讓它無緣太空戰機的材料。
「開搞,開搞!」
確定了整體方案的要求,陳易就開始準備。
扛負荷服的原理,主要是根據不一樣的過載環境,對人體的下腹部和下肢施加一定的壓力,減少內臟變形和移位。
同時阻止血液向下半身轉移,保證大腦等關鍵區域的循環血量。
這個很簡單,陳易直接丟給玄女,讓她按照自己的身材,弄一套出來。
同時考慮月球出艙。
陳易要求使用防輻射材料,設計成可全密封加壓類型。
這樣在真空的環境也不至於因為人體內外壓力失衡,爆血管。
其他的磁約束核聚變能源中樞,新的核聚變發動機。
包括雷射武器,中微子武器,磁防護裝置,戰機內部熱傳導設計,散熱鰭片設計等等已經有現成技術的東西。
陳易也全部交給了玄女。
他只需要負責,太空戰機的整體設計,給出整體的設計參數。
另外,還有戰機的維生系統,氧氣和二氧化碳的循環,以及準備在月球種樹的品種就行。
因為這次準備的太空戰機。
哦不對,是太空戰艦。
由平時玩的幾十公斤,幾百公斤,最多幾噸的小型飛行器,一下子猛漲到差不多三千噸級。
設計的難度,直接指數級提升。
單單戰艦的設計階段。
就耗費了陳易一個月的時間。
找總部要了一堆的資料和數據。
消耗了四次虛擬學習機械飛升的機會。
再加上玄女多次模擬計算,查漏補缺,最終才完成整體的結構設計。
「馬德,這玩意,終於完成了。」
「這段時間忙的,連運動都沒怎麼做了。」
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