核動力發動機並不是個新鮮的話題,上個世紀五十年代,蘇美便進行了這方麵的研究。
那個年代是一個太空都在冷戰的年代,而且隨著核能和宇航技術的大發展,太空一下子離我們近了許多。
想上太空,便需要宇宙飛船,而一艘宇宙飛船,最關鍵的便是宇航動力係統。說到未來的宇航動力,人們恐怕首先會想到核動力,我們目前化學燃料的火箭推力太小,所以每次發射必須尋找合適的發射窗口,以便利用行星的引力來加速,使得它們能真正飛往宇宙深處。到目前為止,人類發射的所有深空探測器沒有一個不利用行星的引力。這自然是個聰明的辦法,但是畢竟隻是無奈的變通方式,很消耗時間,而且受到的航線限製太多。安裝核動力的飛船和探測器由於推力強大,就不必利用行星的引力,更不必在航線的限製上操心過多。
核動力發動機,這裏所有人都知道,於是上麵剛說完,下麵便有人站起來說道:“王科長,我們知道核動力發動機很優秀,甚至可以說是目前地球最優秀的動力發動機,但是核動力發動機的研製並不像想象得那樣簡單,現在的火箭發動機依靠的是**燃料燃燒後的氣體,根據動量守恒定理,火箭自身將受到推力。然而核動力發動機的問題就在這裏,即沒有可供**的物質。這樣即便核動力發動機能產生巨大的能量,也不能為火箭箭體本身提供動量,能量隻能作為熱輻射浪費掉。”
國防科工委的同誌聽了之後,微微一笑說道:“不,這位同誌理解錯了。我們找大家來,也並不是想這樣簡單利用核能。”
不是簡單,那麼便是複雜了。又有人立即站起來說道:“王科長,難道我們是做離子發動機研究。”
核反應的時候能夠產生許多高能粒子,這些高能粒子移動速度非常快,我們當初用反應堆加熱推進劑就是為了讓推進劑的熱運動速度增大從而獲得推力,而這裏我們已經有了這樣的高速運動物質。而且這些高能粒子是離子態的,從而可以使用磁場來控製它們的**方向。
這就是離子發動機的工作原理。
國防科工委的同誌互相看了一眼,又笑著說:“這種發動機太昂貴了,可不是我們現在造得起的。”
對於核動力的利用方式有3種:
1、利用核反應堆的熱能
2、直接利用來自反應堆的高能粒子
3、利用核彈爆炸
既然前麵兩種都不是,那麼便隻能是第三種了,利用核彈爆炸的能量了。
第三種方式是一個大膽而瘋狂的方式,不再是利用受控的核反應,而是利用核爆炸來推動飛船,這已經不是一種發動機了,它被稱為核脈衝火箭(nulerulere)。這種飛船將攜帶大量的低當量原子武器,一顆顆地拋在身後,然後引爆,飛船後麵安裝一個推進盤,吸收爆炸的衝擊波推動飛船前進。
這種看似天方夜譚的方式卻是被米國政*實實在在考慮過的計劃,這個在1955年被以獵戶座計劃(prjerin)命名的項目,希望建造一個簡單,承載大,而且在資金上能夠建造得起的飛船。
原子武器並非直接作用於推進盤上,在釋放放出原子武器後,接著再釋放出一些由塑料製成的固體圓盤(當時傾向於聚乙烯),當飛船駛出一定距離,原子武器將在飛船後麵200英尺處爆炸,蒸發掉塑料圓盤。將其轉化成高熱的等離子漿。由於塑料盤位於原子武器和飛船之間,等離子漿中相當部分將會追上飛船,撞擊太空飛船尾部巨大的金屬推進盤,從而推動太空飛船高速行駛比衝量可以達到1萬到1百萬秒。
當然這個計劃夭折了。這個計劃會夭折是因為兩點:一、對於推進盤承受的壓力進行計算發現,瞬間的推力將過於巨大從而超過人體承受能力。這一點很好解決,隻要在宇宙飛船的推進盤和前部船體之間安裝了一個震動吸收係統,脈衝能量將被暫時儲存在吸收係統中然後逐步釋放出來,這樣不至於因為爆炸的衝擊而導致劇烈的震蕩,能夠比較平穩地飛行。
不過第二個問題才是大問題,也是在座所有人都不願意提的問題。
整個會議室一下子安靜了下來,換氣扇在嗡嗡響著。