第三百零三章 混合磁—惯性
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黄明哲在莲花山核子研发基地呆了一个多星期，只将多重可控核聚变推进到硫原子阶段。
硫原子之后面临着众多技术难题，工程上面会极大增加反应炉的体积，显然这是材料不过关导致的问题。
“材料材料！终究是一个跨不过去的坎。”黄明哲摇了摇头说道。
董宽拍了拍他肩膀：“我们已经完成了理论设计，接下来肯定可以搞出来的，这只是时间问题。”
然而黄明哲却没有那么盲目乐观，从理论设计的需要来看，反应炉需要材料性能至少需要提升10倍左右，才勉勉强强到达最低标准。
如果要满足小型化，材料性能需要提升30～50倍。
作为材料学的顶级科学家，又是计算材料学的集大成者，黄明哲知道目前新人类的材料学已经进入瓶颈期。
原子—分子级材料的瓶颈已经如期而至，这是他预料之中的事情。
这是根本上的先天性限制，原子—分子级材料就算是玩出花来，也是原子—分子材料，比起简并态中子材料、夸克材料的起步弱了非常多。
“老董，多重可控核聚变交给你带着，我要处理一下核聚变发动机研究所的事情。”
“没问题。”
至于魏风早就脚底抹油了，他对于核聚变兴趣不大，之前还是黄明哲拉着他过来的，搞到碳原子阶段，他就知道事不可为。
现在他也在负责两个大型物理项目，自然没有时间浪费在这里。
黄明哲来到自己的办公室，将替身机器人放回保存舱里面，然后离开核子研发基地。
不知名基地里面，退出虚拟网络的黄明哲，活动活动了身体。
来到基地外面，这里是一个建设在武夷山深处的秘密基地，现在武夷山周围已经是自然风景区，人类的活动少之又少。
东亚大区作为新人类的核心区，这里未来依旧会保留4～5亿人口。
尽管是人类文明区，但是一些生态脆弱的区域，该退出还是要退出。
比如青藏高原、云贵高原、各地山区，除了历史名城会保留下来，其他区域的人口都全面迁移出来。
这个基地一旁，就是一座废弃的小镇。
小镇全体居民一起搬迁到北美费城区那边，说故土难离那是在开玩笑，以前是环境限制，国内到处人满为患，根本没有地方可以迁移。
现在新人类占据整个蓝星，大把平原土地安置，加上新人类观念和旧人类有很多区别，他们并不排斥迁移。
黄明哲漫步在小镇之中，张士和如影随形的保护着他。
小镇的房屋还保留着，就是塑料制品和家用电器之类，被全回收走了。
斑驳的墙壁上，石灰坑坑洼洼露出底下的红砖，青苔杂草喇叭花在侵占人类的遗迹。
喵……
他抬头一看，一头带着幼崽的大花猫，正在二楼阳台盯着陌生人。
人类集体迁出这里才不到一个多月，野生动物和植物就开始复苏。
“生命何其伟大，蓝星从来没有在意过人类，也不需要人类拯救，我们只是在拯救自己。”黄明哲感叹道。
走了一圈，这个小镇的人类痕迹正在消失，动植物们正在消灭人类存在的钢筋混凝土、家具用品。
或许若干年以后，这里就再也没有什么小镇了。
“走吧！”
回到基地里面。
黄明哲再次进入虚拟网络，登陆了位于秦皇岛核聚变发动机研究所的替身机器人。
负责这个研究所管理工作的秦长歌，是之前思维社激光实验室的负责人。
他给黄明哲介绍了下一代核聚变发动机的思路。
黄明哲一边听一边快速翻看了一遍研究所的资料。
一般而言，宇宙飞船发动机工作需要两种东西——能量和工质。
而化学能火箭中，推进剂既当爹又当妈，既提供了推进的能量，又充当了推进的工质。
这样看似简化了结构，但是根据动量守恒定律可知，火箭的比冲和抛射工质的速度成正比，而化学能火箭喷射工质的速度存在着上限。
而核聚变发动机就是用聚变产生的能量加热工质（聚变产物本身也可以当工质）产生推进力的发动机。
在聚变引擎中，有三种类型的能量来自聚变反应：等离子体热能、中子能量、轫致辐射能量人。
等离子体热能，就是当聚变燃料进行聚变时，燃料原子被电离成有用的热等离子体离子，这里包含了大部分的融合能量，也是容易使用的能量。
许多聚变反应或副反应会产生致命的中子辐射，高能中子对于新人类也是是致命的。
另外长时间的中子照射可以导致发动机部件中子脆化和中子活化。
中子能量在核聚变直喷发动机之中，属于半浪费状态。
而轫致辐射能量，主要是发生在从核聚变反应的热等离子体中的离子与电子碰撞时。
有用的等离子体热能，被转换成无用的、危险的X射线加冷离子，这也被认为是浪费能源。
黄明哲知道核聚变发动机的工程上限是光速30%左右，但是现在人类连10%都难以达到。
主要是核聚变直喷发动机被浪费的能量太多，导致燃料载荷比超大，用五万吨核燃料才可以将五百吨设备加速到12%光速，燃料载荷比达到100。
即1吨设备需要100吨燃料来加速，能量和工质浪费太多了。
黄明哲已经了解了秦长歌他们的思路：“你们的方案是混合模式，这个思路不错。”
“这也是公元时代就有的思路，我们刚好技术条件达到，便拿来使用了。”秦长歌笑着解释道。
“我们去看你们的原型机。”
“没问题。”
……
在实验室里面，一台12吨重的核聚变发动机，正在进行点火测试。
这台发动机和之前的核聚变直喷发动机有些不同。
所谓的混合模式，是因为核聚变发动机有三个模式：纯聚变、聚变加力燃烧发动机、双模式聚变发动机。
而混合模式就是双模式聚变发动机。
这种核聚变发动机除了使用等离子体热能，也使用了中子和轫致辐射能加热冷反应质量。
此外，双模式可以切换到纯融合模式，因此这种模式具有最高的最低推力/推进剂质量流量，和最高的排气速度/比冲。
“理事长你看，这就是混合模式下的磁—惯性发动机。”秦长歌麻利的介绍着。
“目前燃料利用率提升了多少?”
“26%左右，如果在外太空采集工质，燃料利用率可以提升到85%左右。”
黄明哲点了点头，这个提升是非常巨大的，就算是保守一些，也可以让飞船的燃料载荷比降低三分之一左右。
对于宇宙飞船而言，一点点燃料载荷比下降，都可以让飞船增加有效载荷。
黄明哲在莲花山核子研发基地呆了一个多星期，只将多重可控核聚变推进到硫原子阶段。
硫原子之后面临着众多技术难题，工程上面会极大增加反应炉的体积，显然这是材料不过关导致的问题。
“材料材料！终究是一个跨不过去的坎。”黄明哲摇了摇头说道。
董宽拍了拍他肩膀：“我们已经完成了理论设计，接下来肯定可以搞出来的，这只是时间问题。”
然而黄明哲却没有那么盲目乐观，从理论设计的需要来看，反应炉需要材料性能至少需要提升10倍左右，才勉勉强强到达最低标准。
如果要满足小型化，材料性能需要提升30～50倍。
作为材料学的顶级科学家，又是计算材料学的集大成者，黄明哲知道目前新人类的材料学已经进入瓶颈期。
原子—分子级材料的瓶颈已经如期而至，这是他预料之中的事情。
这是根本上的先天性限制，原子—分子级材料就算是玩出花来，也是原子—分子材料，比起简并态中子材料、夸克材料的起步弱了非常多。
“老董，多重可控核聚变交给你带着，我要处理一下核聚变发动机研究所的事情。”
“没问题。”
至于魏风早就脚底抹油了，他对于核聚变兴趣不大，之前还是黄明哲拉着他过来的，搞到碳原子阶段，他就知道事不可为。
现在他也在负责两个大型物理项目，自然没有时间浪费在这里。
黄明哲来到自己的办公室，将替身机器人放回保存舱里面，然后离开核子研发基地。
不知名基地里面，退出虚拟网络的黄明哲，活动活动了身体。
来到基地外面，这里是一个建设在武夷山深处的秘密基地，现在武夷山周围已经是自然风景区，人类的活动少之又少。
东亚大区作为新人类的核心区，这里未来依旧会保留4～5亿人口。
尽管是人类文明区，但是一些生态脆弱的区域，该退出还是要退出。
比如青藏高原、云贵高原、各地山区，除了历史名城会保留下来，其他区域的人口都全面迁移出来。
这个基地一旁，就是一座废弃的小镇。
小镇全体居民一起搬迁到北美费城区那边，说故土难离那是在开玩笑，以前是环境限制，国内到处人满为患，根本没有地方可以迁移。
现在新人类占据整个蓝星，大把平原土地安置，加上新人类观念和旧人类有很多区别，他们并不排斥迁移。
黄明哲漫步在小镇之中，张士和如影随形的保护着他。
小镇的房屋还保留着，就是塑料制品和家用电器之类，被全回收走了。
斑驳的墙壁上，石灰坑坑洼洼露出底下的红砖，青苔杂草喇叭花在侵占人类的遗迹。
喵……
他抬头一看，一头带着幼崽的大花猫，正在二楼阳台盯着陌生人。
人类集体迁出这里才不到一个多月，野生动物和植物就开始复苏。
“生命何其伟大，蓝星从来没有在意过人类，也不需要人类拯救，我们只是在拯救自己。”黄明哲感叹道。
走了一圈，这个小镇的人类痕迹正在消失，动植物们正在消灭人类存在的钢筋混凝土、家具用品。
或许若干年以后，这里就再也没有什么小镇了。
“走吧！”
回到基地里面。
黄明哲再次进入虚拟网络，登陆了位于秦皇岛核聚变发动机研究所的替身机器人。
负责这个研究所管理工作的秦长歌，是之前思维社激光实验室的负责人。
他给黄明哲介绍了下一代核聚变发动机的思路。
黄明哲一边听一边快速翻看了一遍研究所的资料。
一般而言，宇宙飞船发动机工作需要两种东西——能量和工质。
而化学能火箭中，推进剂既当爹又当妈，既提供了推进的能量，又充当了推进的工质。
这样看似简化了结构，但是根据动量守恒定律可知，火箭的比冲和抛射工质的速度成正比，而化学能火箭喷射工质的速度存在着上限。
而核聚变发动机就是用聚变产生的能量加热工质（聚变产物本身也可以当工质）产生推进力的发动机。
在聚变引擎中，有三种类型的能量来自聚变反应：等离子体热能、中子能量、轫致辐射能量人。
等离子体热能，就是当聚变燃料进行聚变时，燃料原子被电离成有用的热等离子体离子，这里包含了大部分的融合能量，也是容易使用的能量。
许多聚变反应或副反应会产生致命的中子辐射，高能中子对于新人类也是是致命的。
另外长时间的中子照射可以导致发动机部件中子脆化和中子活化。
中子能量在核聚变直喷发动机之中，属于半浪费状态。
而轫致辐射能量，主要是发生在从核聚变反应的热等离子体中的离子与电子碰撞时。
有用的等离子体热能，被转换成无用的、危险的X射线加冷离子，这也被认为是浪费能源。
黄明哲知道核聚变发动机的工程上限是光速30%左右，但是现在人类连10%都难以达到。
主要是核聚变直喷发动机被浪费的能量太多，导致燃料载荷比超大，用五万吨核燃料才可以将五百吨设备加速到12%光速，燃料载荷比达到100。
即1吨设备需要100吨燃料来加速，能量和工质浪费太多了。
黄明哲已经了解了秦长歌他们的思路：“你们的方案是混合模式，这个思路不错。”
“这也是公元时代就有的思路，我们刚好技术条件达到，便拿来使用了。”秦长歌笑着解释道。
“我们去看你们的原型机。”
“没问题。”
……
在实验室里面，一台12吨重的核聚变发动机，正在进行点火测试。
这台发动机和之前的核聚变直喷发动机有些不同。
所谓的混合模式，是因为核聚变发动机有三个模式：纯聚变、聚变加力燃烧发动机、双模式聚变发动机。
而混合模式就是双模式聚变发动机。
这种核聚变发动机除了使用等离子体热能，也使用了中子和轫致辐射能加热冷反应质量。
此外，双模式可以切换到纯融合模式，因此这种模式具有最高的最低推力/推进剂质量流量，和最高的排气速度/比冲。
“理事长你看，这就是混合模式下的磁—惯性发动机。”秦长歌麻利的介绍着。
“目前燃料利用率提升了多少?”
“26%左右，如果在外太空采集工质，燃料利用率可以提升到85%左右。”
黄明哲点了点头，这个提升是非常巨大的，就算是保守一些，也可以让飞船的燃料载荷比降低三分之一左右。
对于宇宙飞船而言，一点点燃料载荷比下降，都可以让飞船增加有效载荷。