时间流逝,转眼一个多星期过去,来到七月中旬。
盛夏的天气,越发炎热,李涛、张子华、张逸豪几人回了老家,林东也不想出去体验太阳的热辣。
平时不是在家,就是叫上许清伶过去78号实验室,学习王兴国从中物院跟原子能所带回来的论文资料。
「这个核物理,还真有点讲究————」
林东跟许清伶一人一个耳机听着音乐,看完一篇关於「入射粒子与原子核的相互作用」的论文,在心里思考几秒钟,拿过旁边的草稿纸和中性笔,开始仔细验算起来————
哗啦啦笔尖划过纸面发出沙沙的声音。
很快,保密的草稿纸张就被密密麻麻的公式填满。
许清伶坐在旁边,一边刷着试题,一边剥着瓜子,听到这个声音,侧头看了林东一眼,拿起笔继续自己的奋斗。
等了一会儿,林东的计算停了下来,拿着最终计算出来的结果,眼底露出一丝恍然。
「这个核物理,学起来很难吗?」
许清伶看到林东停下,好奇问了一句。
「学习没什麽难度,大概三个月可以学完现在的核物理体系————」
林东把草稿纸放一边,笑着解释道:「就是一边学一边思考找找新方向,新灵感,计算验证这些方向灵感比较难一点。
另外核物理研究进入原子核尺寸,进入量子尺度,这是一个全新领域,差不多要从头开始。」
他以前学的知识,不管搞机,还是雷达,飞行器,航天,电子,信息,材料,生物等等等。
虽然有一部分涉及微观量子理论,但整体还是属於宏观物理体系。
而核物理是以微观量子体系为主导,跟以前的知识关联没那麽大,学习效率就没这麽好。
「三个月学完现有核物理体系————」
许清伶摇摇头,把剥好的瓜子放林东面前:「那就五个月元旦前学完,不用这麽赶。」
「还是可以赶一下,学有所得的感觉,比游戏还好玩。」
林东笑了一下,把论文切换到墙上大屏幕,往旁边一躺靠在许清伶腿上,看着论文张开嘴道:「你喂我。」
「————你真是越来越讨厌了,给你剥还要我喂,我还要做试题!」
许清伶看到林东这一副赖皮的样子,没好气拍了一下,但还是没拒绝,拿起瓜子仁塞林东嘴里。
咔许清伶喂了几十颗瓜子仁,这时,隔壁总装车间的门打开,许子明跟王兴国和苏若华三人走了过来。
但刚过来,看到林东半躺在许清伶腿上看论文,还要许清伶喂瓜子的模样。
顷刻间,许子明的脸色就黑了,目光一扫,抓起旁边的扫把就向林东走去。
「咳咳」
王兴国看到这一幕,顿时嗓子不舒服地咳嗽两声。
「王伯伯————嗯?」
许清伶听到声音回过头,下一刻就看到许子明拿着扫把的黑脸模样,连忙把林东推起来。
「爸爸,你们忙完了?」
许清伶取下耳机,欢呼走过去拉住许子明的手臂,顺手拿走许子明手里的扫把,拿了一下没有拿走,再拿多一下,表情也跟着变委屈起来————
许子明看着女儿一下子委屈样子,虽然知道是演的,但还是神情无奈松手了,不过还是不忘罪魁祸首黑着脸看向林东。
「你小子现在吃瓜子,连自己吃都不想动了吗?」
「咳咳」
林东坐起身,很自然跳过刚刚的事情,转移话题道:「许叔,乾爹,歼—20S项目,没有问题吧?」
「你是项目总工,你都不清楚吗?」许子明依旧没有好脸色回答。
但说着,目光看到墙上大屏幕显示的论文。
等看到那些射线、原子核、质子、衰变等名词,眉头顿时一皱道:「你看核物理的东西做什麽?」
「学习一下。」
林东简单回答:「能源是文明的根基,而化学能极限太低了,以後总会涉及的。」
从质能转换的角度,化学能的能量反应微乎其微,最常见的煤燃烧只有0.000000033%,即30亿分之一。
而铀裂变质能转换率可以达到0.09%,氘氘聚变可以达到0.38%,如果是质子—质子链反应,质能转换率可以进一步提升到0.7%的程度。
按照这个质能转换率计算,1千克铀元素裂变释放的能量,等同於270万千克煤燃烧释放的能量。
如果用载重60吨的火车车厢来运输,这麽多煤至少需要45节车厢才能装下。
这个底层的能量反应,注定人类未来离不开核能的应用,甚至核能都不能满足,还要有比核能更高级的能量。
「研究学习可以,不要参与一线的实验。」
许子明听完这个解释没说什麽,只是郑重交代一句。
核实验这东西,哪怕现代已经有一整套全面的安全流程,但也是充满了危险性。
虽然心里看这小子很不爽,但涉及人身安全,许子明还是有几分关心。
「知道。」
林东点点头,在一边拿过几个文件,递给许子明跟苏若华:「许叔,乾娘,这是电动
泵火箭项目,目前要重点攻克的核心问题————
航天基地那边都是新团队,乾娘你先进行启动,我看看团队的情况,再接手。」
苏若华跟王兴国不一样,王兴国之前已经有大量历史邮件,他通过邮件就能确定王兴国日常的语句习惯,还有怎麽跟每个核心人员交流。
但苏若华这边航天项目刚要开始,没有历史邮件的信息,他就不方便直接接管。
「好。」
苏若华没有异议点头,拿过文件看了看,神情顿时怔住了,有些不相信道:「这个电动机的功率密度,要做到10至20 kW/kg,电池能量密度要做到600Wh/kg,还要15到20C的放电倍率————这能完成吗?」
因为林东过年时说要研究电动泵航天火箭。
这半年时间,苏若华也了解一些相关信息,其中最核心就是电机性能,还有电池性能0
电机要看功率大小,还有功率密度,电池要看能量密度,还有放电倍率。
其中电机功率可以满足需求,别说小型火箭需要的400千瓦,哪怕1000千瓦也没问题。
但这个功率密度,市面上功率密度比较大的新能源汽车电机,哪怕林东推了一把,现
在的功率密度也不过5.8kW/kg,而林东现在直接把指标要求翻倍,甚至翻了几倍。
电池能量密度就更是如此,林东使用计算化学研究出来的磷酸铁锂新能源电池,经过这麽几年的研究叠代,现阶段全系统密度也不过230Wh/kg,三元锂这种比较狂暴的电池,全系统是350Wh/kg,而林东现在直接把指标提升到600Wh/kg。
「乾娘,这是核心指标,如果达不到这些指标,电动泵火箭除了一个精准控制就没有优势,电机的死重和电池的死重就能超过常规的涡轮泵重量。」
林东摇摇头:「现在的电机功率密度,主要是三个问题限制了,电磁设计,转子和轴承材料,散热瓶颈。
电磁设计慢慢来,到时候我会参与,转子和轴承材料,成飞这边更苛刻的运行环境都有,提高成本可以解决,最後的散热瓶颈,我们可以直接引入深冷推进剂,使用零下183
摄氏度的液氧进行散热降温————
虽然技术难度很大,但理论层面没有问题。
把电磁设计做好,再把散热系统设计好,以现阶段的材料,做到15 kW/kg的功率密度没问题,再往上就要新材料————」
现代动力电机的效率普遍在95%以上,这个效率看上去很惊人。
但当功率达到400千瓦,哪怕只是5%的废热,1分钟也能释放一千多千焦的热量,足
以烧开三四个水壶的水。
如此惊人的功率和废热释放,电机必须要有液冷系统,同时体积也不可能小,不然这一个热量散发不出去,电机不用两分钟就要报废。
「不过————」
林东说到这,目光看向许子明:「电动泵火箭的系统要尽可能减重,使用增材制造,3D列印技术必不可少,许叔你这边的工业摸底,进行的怎麽样了?」
「还可以,离歼—20S项目差一点需求,我已经申请了专项资金准备推一把————」
许子明看了一下电动泵火箭的文件需求,认真评估一下说道:「这个电动泵火箭,现在小型火箭目前可以满足需求,但离中型火箭还差得有点远,到时候我会想办法攻克。」
「那就行了。」
林东点点头,他对於许子明的工作,还是十分放心。
虽然这个老丈人,天性比较懒散,不想加班,不想升职,还是个女儿奴,一直都看自己很不爽。
但当事情确实推不掉,安排到头上,许子明对待工作还是百分百专注,百分百的效率,只要说没问题,那就是真的没问题。
「小东,这个电池呢?」
苏若华问起第二个核心问题。
「舍弃现在磷酸铁锂和三元锂,这两种电池的能量密度上限不够,改换锂硫电池,这个理论能量密度 2600 Wh/kg,兴东公司的实验室已经可以做到500—600Wh/kg的密度。」
林东心里早有预案,说道:「我们是商业航天基地,等项目启动,保密环节完善,可以引入兴东公司,再问一下迪子公司有没意愿,共同攻克这个电池和电机的技术难题————」
锂硫电池,这就是十年後国内研究电动泵航天火箭,烈焰二号项目使用的一个电池方案。
当时烈焰二号项目的发动机推力已经做到单台10吨的推力,九台发动机联发,90吨推力的火箭,实现近地轨道1.5吨有效载荷。
同时因为电推系统更加简洁,故障率更低,使用也更低,搭配可回收火箭技术,把近地航天成本再拉低一大截。
当然。
在林东看来,电动泵火箭最大的优势是可以精准控制。
而精准的控制,这是第二代新火箭技术,甚至第三代火箭技术的必要基础。
另外凭藉电动系统简洁的特性,一旦技术路线走通。
那麽中小型航天火箭就不再是神秘高尖端的产业,而是变成一个低门槛,可以快速普及的行业。
这就跟汽车产业一样,以前燃油车只有几家汽车巨头可以搞一搞,但新能源电动车兴起,简洁的三电系统,有钱就可以加入。
到那时候,航天产业就是真正的全面开花,全面兴起————