第358章 把火箭当新能源汽车造
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,看完一篇关于“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。
“学习没什么难度,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,但整体还是属于宏观物理体系。
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么大,学习效率就没这么好。
“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,不用这么赶。”
“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200寸大屏幕,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,干爹,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200寸大屏幕显示的论文。
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么?”
“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,以后总会涉及的。”
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%,氘氚聚变可以达到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,等同于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,这么多煤至少需要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么,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,干娘,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,干娘你先进行启动,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,还有怎么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。
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,经过这么几年的研究迭代,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。
“干娘,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,最后的散热瓶颈,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打印技术必不可少,许叔你这边的工业摸底,进行的怎么样了?”