故而需要突破的最核心技术,就是拿出一款小体积、大推力的离子发动机。
且要做到低成本。
然而同时要满足这么多的苛刻要求,无数顶级动力专家都办不到的事情,张南一己之力,可以办得到么?
“我试试吧。”
张南沉声说道,接下了这项有挑战性的任务。
一般的离子发动机,之所以能产生大推力,是因为喷出的等离子流,速度超过100公里/秒,甚至上千公里/秒。
但加速等离子流却十分麻烦,只有两个办法。
一个是强磁场加速线圈法,让强大磁场,加速低温等离子流,原理如同粒子对撞机,末端速度可达到光速三分之一,这导致发动机体积庞大。
二个是高温电场加速法,让强大电场,加速超过10万度高温的等离子,体积稍小,但对材料耐高温性能要求极高,导致成本巨大。
那有没有第三种办法呢?
顶级动力专家们,暂时还没有找到更好的办法。
张南呢?
他就有那个神奇能力么?
苦苦思索一周,张南想到了一个巧妙的方法,实现了等离子发动机的小型化。
他运用到了综合性的解决思路。
磁场加速,用上,可以将3000度左右的等离子流,加速到10公里/秒,这是初级加速。
电场加速,用上,同时利用激光加热发动机口的等离子流,温度提高到1万度以上,再经过强电场加速,等离子流可被加速到100公里/秒以上,这是二级加速。
除此之外,在大气层内部,因工质随处可见,所以张南在等离子发动机的喷口内部,再设置一个小型涡扇发动机,喷出超过3000度的烈焰,产生最强大的推力——这属于传统动力范畴,但在大气层内,这台发动机可提供八成的推力来源。
三种手段组合起来。
这样的动力综合体,可以产生最大12吨的推力——发动机总重为280公斤。
即最大推重比为46.4。
这数据似乎挺一般,且这款发动机内部结构十分复杂,零件精度极高,张南是采用了光粒加工技术、魔法塑形技术,才顺利制造出了——某些核心零件,现有的工业技术,不可能制造出来。
但性能合格了么?
可以加速到100公里/秒,甚至是一千公里/秒以上了么?
张南接下来进行了为期三个月的试飞。
飞行器的外形,如同一枚圆头子弹,高三米,底部略粗,带有三角支架,可进行垂直起降,主框架为黑铁合金,壳体为钛合金,再加上一些耐高温材料、碳纤维,以及纯透明的紫晶钢化玻璃。
加上发动机结构,总重约为3.8吨。
最大载员2人。
最大加速度为3.16G。
最大飞行速度的话,张南尝试了多次,进入到太空中后,耗尽所有的工质,可加速到118公里/秒。
远远达不到一千公里/秒的速度。