技壁壘的土崩瓦解,如同一次酣暢淋漓的正面突圍,極大地提振了“南天門”計劃乃至整個國家的信心。然而,在萬里眼中,這僅僅是解決了“生存”層面的問題,距離他構想的、能夠應對星際威脅的“發展”,還差著最關鍵的一步——能源。
“鸞鳥”空天戰機,作為“南天門”計劃當前最威懾力的空天平臺,在接連不斷的測試和戰演練中,其效能的邊界也逐漸清晰起來。最大的桎梏,並非材料,也並非氣設計,而是那顆驅它翱翔於天地之間的“心臟”——能源系統。
“南天門”基地,超大型環境模擬測試場。
一架“鸞鳥”原型機正靜靜地懸浮在巨大的真空艙中央,其流線型的機在冷白的照明下泛著金屬特有的澤。然而,與它充滿未來的外形不相稱的,是駕駛艙不斷閃爍的黃乃至紅的警示燈,以及飛行員略帶疲憊的彙報聲。
“‘鸞鳥’一號報告,第三次全功率機測試結束。高能量度電池組剩餘電量17%,低於安全閾值。等離子推進持續全功率執行時間無法超過180秒,否則將引發不可逆的功率衰減。能量系統……再次為限制能的短板。”
主控室,氣氛有些沉悶。負責力系統的工程師們看著螢幕上那條急劇下的能量曲線,臉上寫滿了無奈。
“我們已經採用了目前能量度最高的固態電池技,並且優化了能量管理演算法,但這已經是化學電池的理極限了。”力部門負責人趙偉嘆了口氣,看向秦宇將軍和萬里,“將軍,萬工,除非我們能找到一種能量度高出數個數量級的新型能源,否則‘鸞鳥’無法實現設計指標中的‘單次進近地軌道並執行長時間戰任務’的能力。”
秦宇將軍眉頭鎖。“鸞鳥”是他手中最鋒利的劍,若因能源問題無法發揮全部威力,在面對可能到來的威脅時,將是致命的。
“核力呢?”一位資深專家提出,“小型裂變反應堆……”
“不行。”萬里直接否定了這個提議,“裂變堆重量積大,輻防護複雜,啟和關閉遲緩,更重要的是,其能量輸出度對於‘鸞鳥’這樣的高機空天平臺而言,依然不夠。我們需要的是……聚變。”
“可控核聚變?”趙偉愣了一下,隨即苦笑,“萬工,我們都知道聚變是終極能源的方向,但即便是國際上最先進的託卡馬克裝置,其Q值(能量增益因子)也才剛剛突破1,距離實現穩定淨能量輸出還有很長的路要走,更別提小型化到能塞進‘鸞鳥’的機了。那至是二三十年以後的事。”
“二三十年?”萬里輕輕搖頭,目掃過在場所有面難的專家,“我們沒有那麼多時間等待。”
他走到主控臺前,調出了“鸞鳥”的能源艙結構圖,以及一系列關於高溫等離子理和磁場約束理論的複雜模型。
“傳統的磁約束託卡馬克路線,確實面臨工程上的巨大挑戰,尤其是在小型化方面。”萬里的手指在螢幕上劃過,勾勒出幾個全新的、結構迥異的裝置概念圖,“但是,我們為什麼一定要走別人走過的路呢?”
他展示的第一個概念,是一個環形的、但部結構極其複雜的裝置,其磁場線圈的排布方式與傳統託卡馬克大相徑庭。
“這是‘仿星-託卡馬克混合構型’。”萬里解釋道,“它借鑑了仿星無需等離子電流即可實現穩態執行的優勢,同時優化了磁場位形,極大地抑制了導致能量損失的各種不穩定。它的積,可以做到同功率託卡馬克的三分之一。”
接著,他展示了第二個概念,那更像是一個球形的、被無數線圈包裹的裝置。
“這是‘球馬克’的升級版——‘緻球環’。它擁有更高的等離子強和更好的約束效能,結構也更湊。”
最後,他調出了第三個,也是最令人費解的一個設計。那是一個彷彿由無數旋轉的磁場鏡面構的、態變化的複雜結構,核心區域閃爍著模擬的等離子芒。
“而這個,是基於‘場反位形’原理的‘剪下流穩定Z箍’裝置。”萬里的聲音帶著一屬於科學探索者的興,“它利用高速旋轉的等離子自產生的剪下流來抑制湍流,實現極佳的約束。它的啟速度快,能量度……理論上是傳統託卡馬克的十倍以上!”
三個方案,每一個都直指當前聚變研究的最前沿,甚至是隻存在於理論論文中的構想!會議室裡雀無聲,專家們被這大膽而超前的思路震撼得說不出話來。
“但是……萬工,”趙偉艱難地開口,“無論是哪種方案,都面臨著無法逾越的材料問題!上億度的高溫等離子,還有高能中子的轟擊,目前沒有任何材料能夠長時間承……”
“材料問題,我來解決。”萬里打斷了他,語氣平淡卻充滿絕對的自信,“我需要基地材料部門,按照我提供的配方和工藝流程,立刻開始製備幾種新型材料。”
他列出了幾種元素的名稱和極其苛刻的純度、配比要求,以及一套聞所未聞的“磁場輔助奈米晶自生長”製備技。
“第一種,是面向等離子的第一壁材料。我需要一種‘鎢-錸-碳化鉭梯度複合材料’,它有自癒合功能,在高通量中子輻照下能保持結構穩定。”
“第二種,是超導磁材料。我們需要在‘鸞鳥’有限的空間,產生強度超過20特斯拉的穩態磁場。現有的低溫超導材料無法滿足要求,我們必須製備出……‘室溫超導帶材’。”
“室溫超導?!”這一次,連秦宇將軍都忍不住驚撥出聲。這同樣是被視為能源領域聖盃的技!
“是的,室溫超導。”萬里肯定地點頭,“基於我們之前在材料學上的積累,以及‘火種’資料庫的指引,我有把握在短期實現突破。有了它,我們就不再需要複雜笨重的低溫冷卻系統,磁系統的積和重量將大大減小,功率度急劇提升。”
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