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第四百四十一章聚變堆航母艦隊

更新時間:2024-07-13  作者:少一尾的九尾貓
大國院士 第四百四十一章聚變堆航母艦隊
聽到高弘明的問題,徐川就知道上面想做什么了。

將可控核聚變反應堆安裝到航空母艦上,核聚變航母么?

不得不說,這個想法相對比將聚變堆安裝到航天飛機上要容易很多。

航母的體型比航天飛機或者說空間站什么的都要大很多,無論是長寬高,從理論上來說,應該都足夠將聚變堆安置進去了。

唯一的問題在于如今聚變堆以及配套的設備過于臃腫了。

放到地面上還行,但是放到航母上,哪怕他重新設計,盡力去縮小聚變堆的體型,恐怕特會占據掉一艘航母至少五分之一甚至是三分之一以上的空間。

這是聚變堆本身的限制,要不然他也不想著小型化核聚變需要從其他領域入手了。

小型化核聚變裝置,可不說直接將反應堆體型造小點不就行了的。

根據聚變反應自持的勞森判據和點火條件,等離子體數密度、溫度、約束時間三者必須滿足一定的關系。

而這個關系就要求等離子體密度和溫度不能太低,這實際上就要求托卡馬克或者其他磁約束裝置不能太小。

因為太小就意味著需要極大的溫度和密度梯度,會引起很多不穩定性。

當然,即便是占據了航母超過五分之一的空間,一個聚變堆,能給航母帶來的改變也是極大的。

首先是動力和續航。

在可控核聚變強大的供能下,航母的續航可以說是近乎無限的,且其動力系統能強化到極致。

只要配套的發動機能夠提供強大的動力,在聚變堆的支撐下,航母的速度飆升到快艇級別似乎也不是不可能的事情?

這情況,想想還挺帶感的。

一艘十幾萬噸的航母,航行的速度快到飛起,還不要擔心續航難題,畫面有點太美。

“有意思,這個想法是誰提出來的?”

徐川思量了一下,有些好奇的問道。

雖說某一種先進技術出現后,最先應用的領域一定會是軍事。但將可控核聚變整體打包安裝到航母上,他好像還真沒怎么想過。

當然,他想的是更高級一點的東西,比如將聚變堆小型化后塞到航天飛機或者宇宙飛船上去。

不過可控核聚變的小型化以及航天發動機是兩大難題。

如果要建造類似于航母這種形式的航天母艦,如今根本就找到能提供這么大推力的發動機。

或許在宇宙真空中可以,畢竟幾乎沒有阻力,隨便給點推力就能往前飛。

但是放到大氣層內,受重力的影響,壓根就飛不來好吧。

現在上面想將核聚變堆放到航母上為其提供動力,對于他來說這似乎也不錯,畢竟能收集些數據,為后續的聚變堆上天做些準備。

高弘明輕咳了一下,道:“這個想法是誰提出來已經不知道了,畢竟在可控核聚變沒有出現之前,裂變堆動力的航母早就有了。”

“而聚變堆航母,其實在很早之前,各國都有規劃,只不過一直都是紙面上的東西而已。”

“如今咱們做到了,自然會去想著將聚變堆放到航母上為航母提供動力和能源。”

“正好咱們這邊003號航母如今還在改造中,于是上面就想到了這方面的東西。找過科學院那邊的相關專家教授了解過,不過高層還是想咨詢一下您的看法。”

徐川點了點頭,思忖了一下,開口道:“理論上來說,這應該是可行的。”

“磁約束路線下的可控聚變堆的聚變功率與磁場強度的四次方成正比,而與腔體體積的一次方成正比。”

“因此,同樣聚變輸出功率條件下,成倍地提高磁場強度可以大幅縮小聚變堆的體積。”

“破曉示范堆是基于為蘇江省提供電力而制造的中大型示范堆,其外場線圈使用了高磁場強度的銅碳銀復合超導材料,將其在磁約束的極限中縮小一些是可以做到的。”

“當然,這個縮小也不會太小。按照我之前的計算,理論上來說,以銅碳銀復合超導材料為外場線圈制造的混合型聚變堆,要穩定的維持住次約束能力、聚變能力以及五百萬千瓦級別的輸出功率的話,最小的直徑也需要穩定在8.4米的直徑。”

“如果再算上配套的其他設備,按照初步的計算,其占地面積拋開發電機組,至少需要達到長二十米、寬十五米、高十米左右空間區域。”

“我不知道目前的航母能否提供一個如此大區域來給聚變堆使用,但如果能做到的話,理論上將聚變堆塞進航母里面是完全可行的。”

頓了頓,徐川接著道:“如果能做到將聚變堆放到航母上,那么使用電磁加速軌道對艦載機、電磁武器等方面設備提供能源同樣沒有任何問題。”

“如果我沒記錯的話,米國的尼米茲和福特級航母,其核裂變反應堆能提供的動力好像還不到三十萬千瓦。”

“當然,尼米茲和福特級航母上裂變堆,所占據的空間應該也沒有聚變堆那么大。”

徐川簡單的將自己心中針對聚變堆的一些計算說了出來。

對面,高弘明不知道什么時候摸出來個小本本,正在愉快的記錄著核心點。

雖然他并不是很能理解為徐川說的這些話,但光是500萬千瓦級別的輸出功率對比30萬千瓦的輸出功率,就足夠讓他興奮了。

果然,對比起核聚變技術,核裂變就是個渣渣。

要是弄聚變堆航母艦隊,再配上對應電磁武器,天下之大,哪里不可去?

歡快的將眼前這位大佬說的知識點簡略的記錄下來后,高弘明合上了筆記本,笑道:“很感謝徐院士您的寶貴意見,這些我都會完整傳遞回去的。”

徐川笑了笑,道:“能看到祖國強大,這同樣也是我的夢想。”

高弘明并沒有在金陵這邊呆多久,和徐川見了一面,聊了些東西后,便帶著一些資料返回了京城。

不過新來的溫遠航,就常駐在金陵這邊了。

帶著他去熟悉了一下環境和核心人員后,徐川便將棲霞可控核聚變研究所的重組轉型丟給了這位溫管理。

行政方面的工作,他不擅長,也沒時間花在這個上面。

安排好這些事情后,徐川來到了川海材料研究所。

兩年的時間,川海材料研究所在充足的資金提供下,已經擴張成了一家中大型的研究機構了。

如果不是徐川在有意控制它的規模,它的擴張速度能更快。

“關于南韓那邊KL66室溫超導材料,模型驗算那邊結果如何了?”

研究所中,徐川找到了大師兄樊鵬越問道。

在昨天他就將自己在arxiv預印本網站上看到的論文消息發給了川海材料研究所,并安排了復刻實驗。

雖然實驗復刻需要三天左右的時間,不過川海材料研究所中,還有一個經歷了兩年時間發展的材料計算數學模型。

通過這個數學模型,在合成步驟和實驗數據都有的情況,先用計算機做一個模擬測試,是沒什么問題的。

“第一輪的模擬合成測試做了,結果并不是很好。”

樊鵬越搖搖頭,接著道:“相關的數據我已經發你郵箱了。從模型的模擬測試結果來看,按照論文提供的方法將這種KL66材料合成出來并沒有問題。”

“但是合成后的KL66材料,經過數控模型的驗算,并沒有模擬出完整的超導性能。”

聞言,徐川有些好奇:“沒有模擬出完整的超導性能是什么情況?”

樊鵬越:“可能是臨時添加上的模塊功能并不是很完善,在對這種KL66材料做模擬測試的時候,發現它的一些超導現象時有時沒有的。”

“比如完全抗磁性,在多次測試的時候,會偶爾出現一兩次無法驗證抗磁性的結果。”

“亦或者零電阻,這個更古怪。在多次模擬合成的材料測試中,在常溫狀態下一次都沒有出現過,但將溫度拉低到零下一百六十攝氏度左右的話,倒是能出現。”

“這種奇怪模擬情況下,就很難判斷這種KL66室溫超導材料是否真的具備超導性了。”

大國院士 第四百四十一章聚變堆航母艦隊

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