第五十一章 离子发动机
在甲午战争时空里，中国已经发生翻天覆地的变化，此时，中国正在高速发展着，不过，对于刘云等玩家来说，研究新技术、新武器的乐趣要远远大于所谓的掌控国家的经济和政治，后者太无聊了，又要劳心劳力。此时，刘云正在研究离子发动机，现在已经制出一个成品了。 “希望这次能成功吧。”刘云搓着手道。其实，十多天之前，他也做出一个离子发动机，那时刚刚克服超大束流加速器的难题，于是立刻就用这种加速器造出一个离子发动机，使用110千伏的加速电压，最多可以每秒加速4克重的空气电离后产生的离子。可别小看了这个4克，还有110千伏的加速电压。首先，这个加速电压看似很低，因为若要造高能加速器，那加速出来的粒子的能量高达万亿电子伏，而110千伏的加速电压产生的不过是几百千电子伏动能的粒子。但是，这里需要的是推进器，而不是高能粒子，所以不能光看加速电压。 还有，也别小看了每秒4克的离子抛射量，要知道，这可是20万安培的束流！而且，这还不只是束流脉冲，而是持续的束流！这就是困难的地方。确实，在地球上也已经做出数十万安培的加速束流，但那只是脉冲，持续时间极短，根本没法用来推进，而现在刘云做到这样的持续束流，先把空气电离，然后加速其正离子，最后就产生了这样的离子束。 但是，第一台离子发动机是失败的，虽然刘云测量发动机的参数之时，很惊喜地发现束流强度又上了一个台阶，但是所产生的推力……只有一吨。“什么！只有一吨的推力？我要它有个屁用！”刘云当即跳起来愤愤地骂了一句。因为要产生如此强大的持续束流，发动机消耗的功率已经达到一千多万千瓦，接近两千万千瓦，已经是核聚变电站十分之一的功率，这么大的功率，却只产生一吨多的推力，这岂能不让人愤怒？ “啪！”刘云忽然拍了一下脑袋，恍然大悟道，“我靠！我都忘了！加速器直接产生的离子动能太高，用来推进太浪费了，所以推进效率才这么低，原来如此，原来如此！”原来，刘云犯了一个低级错误，忘了发动机最关心的不是功率，而是推力，之前他忘记计算推力，就直接把加速器改装成发动机了，反正这种cao作对他来说也只是没多久的事情。对于非相对论粒子来说，动能等于1/2mv^2，和速度的平方成正比，而动量只是mv，和速度成正比，这样加速器产生的离子流能量虽然很大，但动量却是不多，而推力就等于每秒的动量变化，所以产生了这个结果。所以，他现在需要做的是，想办法降低离子的速度，把离子的能量转移到别的分子上面来，这样才能大大提高推进效率。 不过，当刘云回过神来的时候，他惊讶地发现，工厂已经被这台临时离子发动机弄得一片狼藉，惨不忍睹了！刘云是在一个大型厂房测试的，这台加速器还是第一次加速这么大电流的束流，如今那些高能量（相对于普通分子自然是高能量，相对高能粒子来说，单个离子的能量就比较低了，但现在离子数量很多，总能量是非常高的）的离子，毫无阻隔地从发动机的喷口中喷出，带着巨大的动能，直接把墙壁轰出一个大洞！然后，这大量的离子还没有停止，而是继续前进，然后扩散，作用面积越来越大，竟然接连对前面的几个厂房造成严重破坏！此时，外面一片残垣断壁，给刘云造成了很大的经济损失，好在工厂都没人，要不然就惨了！ “噢！我的老天爷！”刘云抱头痛呼，连忙关闭了功率巨大的离子发动机。废话，这个离子发动机功率接近两千万千瓦，要知道一门激光防空炮一次发射的激光脉冲只是一两亿焦耳，空中的激光拦截机的能量比较小，只有两千万焦耳（20兆焦），和坦克炮的动能差不多。而这个离子发动机，一秒钟的能量就相当于100门激光防空炮同时射击一次！这下子，这片厂区破坏严重了。 “没想到，离子发动机没成功，倒先研制出离子炮！”刘云感叹道，同时他也有点心有余悸，幸好离子束的方向性非常好，只有击中物体产生散射之后才有较大发散，不然的话，估计他自己就挂了，然后被系统复活了。 此时，刘云的通讯器倒是响了，来者是白万松，只见他在屏幕上大呼道：“老大！老大！发生什么事了！刚才基地警告说绵竹基地遭受强烈电磁辐射袭击，大批电子设备瘫痪，不会是敌人的EMP炸弹吧？咦？老大，你怎么了？” “啊，我想找块豆腐撞死！”刘云郁闷地道，没想到，他的这次不成熟的试验，除了破坏几个厂房之外，还瘫痪了大批电子设备，影响区域数十平方公里（数据没有估算），真是自作孽啊！ “咳咳，”刘云干咳两声，道，“什么敌人，没有的事，我这里正在进行某种大杀器实验，已经取得相当进展……” “不会吧，”白万松在屏幕上狐疑地看着刘云背后的一片狼藉，心道，“难道他在工厂里试验大杀器？看这场景，似乎不像实验成功的样子……” 十几天后，刘云再次试验新制的离子发动机，想起当时的失误，摇头道：“污点啊，污点，我竟然犯了一次海森堡的错误……算了，这回的成功率应该相当巨大，不成功就没天理了。”所谓海森堡的错误，是指二战时期，德国物理学家海森堡没有像其他德国科学家一样逃往美国，而是留在德国，希特勒让他负责原子弹的研究工作。但是，或许是海森堡的数学不够好，又或许是他因为“良知”，不想让原子弹首先出现在纳粹德国，他计算错误了，计算铀235的临界体积算错了，算得需要几千吨还是多少的铀，总之是极大量的铀，才能发生核爆炸，因此他率领的工作组就一直在提取铀，但距离他算出的那个数字遥遥无期，而实际上公斤级别的铀就能产生核爆，普通物理系学生都能算出的一道题，海森堡竟然算错了，这是一个低级错误。与此同时，海森堡的同行奥本海默却在美国率领一群科学家率先制造出原子弹这个大杀器。 这时，刘云已经在离子发动机上加装了空气驱动器，这是一种多层级结构，让高速的离子在此和空气分子发生弹性碰撞，将动能传递给空气分子，带动空气向后喷出。这个原理很简单，就像一个高压水枪，放在水缸里喷水，能够带起大量的水流动一样。另外，原始版的离子发动机因为会喷出大量电离的离子，所以会产生巨量电磁脉冲，造成严重破坏，如果不加处理，即使经过了空气驱动器，那么电荷仍会保留，甚至会让发动机带上大量静电，引发事故。所以，刘云在设计空气驱动器之时已经考虑到这一点，特地让带电粒子在空气驱动器中和电子中和，回到电中性。这些电子正是离子发生器产生的，原本的空气电离之后，空气离子被加速，但电子电荷相反，往反方向去了，现在正好让二者重新合而为一，既消除了电荷，又能回收一部分的能量，提高能量利用效率。 这个新型的离子发动机，其实关键之处有两处，一处是超大束流加速器，另一处就是这个空气驱动器。如何把高能离子的动能更高效率地传递给其他空气分子（氮、氧等），空气驱动器的结构非常关键。有时候，一个不恰当的设计，会使效率降低不少，甚至造成事故。而现在这个空气驱动器堪称完美，离子的动能几乎完美地传递给空气分子，而大量的空气在空气驱动器里又能畅通无阻，能够达到非常大的喷气量。 “这一回，成了！”刘云自信满满地按动“启动”按钮，顿时，巨大的电流通过超导输电线传送到发动机之处，同时，发动机的涡扇开始工作，大量的空气进入空气驱动器，在其中被高能离子迅速加速。最后，大量的空气以极高的速度，从喷管里喷射出来！ 此时，离子发动机产生巨大的轰鸣声，喷出的气体立刻吹得飞沙走石，那场面十分壮观！“我靠！这动静也太大了吧！简直跟火箭发动机一样！”刘云看得目瞪口呆，眼前的离子发动机是横放的，吹出来的不是高温燃气，但那喷气的场面就跟火箭发动机一样壮观！此时，仪表上的数字更加让刘云惊讶，“一千吨……两千吨！什么！竟然能达到两千吨的推力！哎哎，牛逼了！”刘云感叹道。这时候，发动机喷出的气体速度比之前的离子束低了一千多倍，但推力也随之上升了一千多倍。不过这速度仍然达到两千米每秒，已然超过目前火箭发动机的喷气速度。这时候，将近两千万千瓦的巨大能量消耗，终于体现出应有的推力了。 “嗯嗯，这回总算成功了，不像两个星期前，某人制造离子发动机却造出一个大杀器。”一旁，梅青正掩口偷偷笑道。 刘云瞪了她一眼，道：“懂什么！科学道路上总会有艰难险阻，些许困难怎会吓得倒我？” “嘻嘻，你就臭美吧……”看见刘云有发飙的趋势，梅青急忙道，“哎呀，说错了，恭喜你取得巨大成就，行了吧！不过，你现在还真的可以把离子发动机改成大杀器，这样离子炮就造出来了。” 说实话，刘云真的有制造离子炮的意思，不过，这样造出来的离子炮还不实用，因为只能在地面发射，最好的离子炮应该在天上向地面攻击，就像《命令与征服》游戏中GDI的离子炮一样。但是，现在制约离子炮和离子发动机的还是能源问题，天上的卫星可没有这么多能量供给离子炮，飞机也没有这么多供给离子发动机，虽然可以造小型的离子发动机，但现在飞机使用化石燃料，从化石燃料转化为电能的效率和功率都不高，即使小型离子发动机都供不起。 抛开这些不论，刘云制造的离子发动机确实很优异，推力大就不用说了，然后就是，这种发动机喷出的气体，温度只比进入涡扇的空气高5到10度，也就是说喷出的气体是冷的！一般航空喷气发动机喷出的都是千度以上的高温燃气，火箭发动机的气体温度更高，但这个离子发动机喷出的气体竟然是冷的！道理很简单，虽然加速器产生的离子温度很高，但是，这个温度却被一百万倍的空气稀释了，要说这温度有所提高，并不是因为加速器产生的每秒3到4克的离子带来的温度，而是因为大量空气在空气驱动器里免不了摩擦，这才产生的温度。所以，这种离子发动机不但效率极高（99%以上，主要制约在加速器那里），而且非常有利于飞机隐形！虽然现在看到场面极为壮观，但这是两千吨推力发动机产生的动静，若推力只有一百吨呢？况且，这么多气体喷出，在地面近距离观看，动静当然很大，若飞机在天上飞，喷出这么点气体算什么呢？天空每时每刻都在刮风，每时每刻都有声音，这么点动静根本没有影响！原本离子产生的电磁辐射会破坏隐形，但现在已经被空气驱动器消除了，所以，若这种离子发动机能装上飞机，那么是飞机隐形的一大利器！ 由于离子发动机和离子炮都需要大量的电能，所以现在只能实验一下并改进，暂时不能应用到航空器和航天器上面。至于离子炮，要注意一个问题，那就是：如果离子炮卫星只发射正离子，那么负电荷一定会越累积越多，到最后会出现很严重的事故，所以，离子炮的粒子加速器还需要改进，可以用两套加速器，主加速器只加速正离子，辅加速器只加速电子，电子需要用磁场改变方向后才能进入辅加速器开始加速，而且电子的加速电压和破坏力远远比正离子小，只是起到电荷平衡的作用而已。实际上有一种加速器能够在一个加速器内同时加速正电荷和负电荷，这就是射频加速器，但射频加速器只能加速粒子脉冲，不能持续，而且束流强度不大。另外，若要造离子炮，最好增加一个粒子储存环，用来储存加速后的粒子，累积到一定程度再发射，这样可以达到更强的破坏力。储存环原理很简单，就是用磁场约束带电粒子，让粒子一直做圆周运动而已。现在很多加速器都有储存环。由于离子炮的离子能量不高，所以储存环不用多大，储存密度轻轻松松就可以达到很高。 这边，刘云制造出实验性的离子发动机和离子炮，另一边的白万松也不甘示弱。这家伙，以前没有好好学习，最近几年才开始努力研制和改进东西，现在终于有了很强的独立研究能力。现在，他制造出一种号称“航母杀手”的超级鱼雷，现在，刘云听到他研制成功的消息后，立刻乘坐军机，从四川绵竹基地飞往大连海军基地，去看一下白万松这小子的成果。 到了大连，刘云却没有按正常方式下飞机，而是直接跳伞。白万松一脸黑线地看着空中的刘云，郁闷地道：“我说老大怎么这么诡异，有机场不用非要跳伞！” 一旁的朱小妍评论道：“你看他用的翼伞，或许他喜欢跳伞运动也说不定。” 刘云可没有理会他们的谈话，降落之后径直走到他们跟前，问道：“你们造的武器在哪？……咦？你们还造了新潜艇？”刘云很奇怪，因为军港里停泊了一艘大型的攻击型核潜艇，这核潜艇可不是一般的大，水下排水量竟然达到三万五千吨！嗯，若是仔细看，这个攻击型核潜艇和以前造的“青龙”级攻击型核潜艇没有太大区别，只是放大了一些，并且作了少量改进而已。这里提一下，自从梅青制造出超静音的常规核潜艇之后，刘云又接着造了两种潜艇，分别是“青龙”级攻击型核潜艇，另外一种则是“潜龙”级战略导弹核潜艇。后者之所以叫做“潜龙”，是因为它一般是不和敌人正面交战的，只是在水下发射战略导弹来攻击别人，所以深潜和隐藏就格外重要，导弹核潜艇最重要的就是保存自己，若是可以携带核导弹，那么潜艇只有生存下来才能实施核反击。至于攻击型核潜艇，就对静音性能和攻击能力要求比较高，现在白万松把旧的“青龙”核潜艇扩大了一倍有余，造出了这个放大版的东西。 看到刘云疑惑的眼神，白万松不好意思地解释道：“其实，我们设计的鱼雷非常大，一枚就重达30吨……” “我靠！”刘云吓了一跳，“你们这是造小型潜艇还是造鱼雷？这么大的个头，比常规鱼雷大十倍以上！不过……这鱼雷的威力，多半体现在这个‘大’字吧。” 白万松有些不好意思，他自己觉得，若是什么东西都往大的方向造，那是苏联式的“傻大粗”的做法，没有技术含量，但这个“大”字，确实在某些地方比较好用，有些装备，不大是没法达到这么强的威力的。 就像眼前的鱼雷，号称航母杀手，一点也没错，事实上，刘云也都认为，这是一个相当成功的作品。这种鱼雷，射程高达400公里！这么骇人的射程，如果没有这么大的体积容纳这么多燃料，那么根本做不到。其攻击方式是这样的：首先，鱼雷从潜艇的腹舱投出，这么大的鱼雷，是没法从鱼雷发射管发射的，只能用轰炸机投弹的方式；然后，鱼雷在潜艇或水面舰船提供的制导的指引下，向目标前进，这时采用的是超静音AIP发动机，绝对很难发现，引起的动静就跟大鱼差不多，这样的巡航速度不快，只有30节，但能前进极远的距离；等到距离目标数十公里的时候，这时鱼雷就不需要额外制导，可以自行追踪舰船的尾流，自行寻找目标了，这时鱼雷继续前进，等距离目标20公里左右之时，便扔掉后面的AIP发动机，减轻重量，然后启动火箭发动机，以超空泡的方式，飞速向目标冲刺！这时，它就成了超空泡鱼雷，速度惊人，竟然达到720公里/小时，也就是200米每秒！这样的冲刺速度，就算引起很大动静，被敌人发现了，敌人也没法拦截！而最后，一旦鱼雷击中舰船，别说一般舰只，就是航母也经不起这种鱼雷的一炸！这样的鱼雷，现阶段根本没法拦截，唯一的防御手段只有在其巡航的时候发现并摧毁，虽然刘云他们的心神能够轻易发现，但光靠舰队和飞机根本就很难发现！ “小白啊，这回你可牛逼了！”刘云叹气道，“你造出一种连我们自己都没法防御的武器！好在这种武器没落到敌人手中，否则……啧啧，我引以为傲的郑和级武库舰，恐怕就是这种鱼雷的猎物。” 此时，白万松一脸得意，刘云还是第一次这样称赞他呢。 经过靶船的测试，证明这种鱼雷真的可以达到400公里射程，以及末段的超高速，这样，装备了“航母杀手”鱼雷的青龙级潜艇，就成了最强的水下杀手。以往刘云不怎么重视潜艇，这回潜艇终于显示了一把它的战斗力。