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
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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