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第六百四十四章等離子體火炬

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  航天基地,常華祥院士捏著手中的文件資料,深吸了口氣壓下了心頭的震撼和復雜的情緒。

  一邊翻閱著手中超音速繞流難題的證明論文,他一邊開口問道:“對于你的研究我并不懷疑,只是”

  微微頓了頓,他抬頭看向徐川,繼續道:“只是,這一份數學理論上的證明,該怎么做才能應用到我們的航天飛機上?”

  盡管針對超音速擾流難題,數學界一直都沒有什么太大的進展。但眼前這位拿給他的證明論文,常華祥卻并不懷疑。

  畢竟這位的性格在學術界,或者說至少在數學界是出了名的沉穩。

  但凡是他公開出來的論文,幾乎全都被證實是正確的。

  但然而,現實卻并不止理論證明。

  在大部分的時候,要將一份理論上的證明成果運用到技術上,用來解決實際的問題和困難,其難度并不亞于理論的證明。

  尤其是在數學和物理這兩個領域,更是重中之重。

  其他的不說,在數學上,七大千禧年難題已經被干掉了四個。從龐加萊猜想到楊米爾斯存在性和質量間隙難題,每一個千禧年難題背后都對應著各種不同的科學技術領域。

  比如納維斯托克斯(NS)方程,就對應著流體力學的發展。

  而作為一門應用極其廣泛的學科,流體力學可謂是涉及到了人們生物的方方面面。

  小到一輛電動摩托,大到一架航天飛機,甚至是住宅與高樓大廈,環境保護等各種領域,都有流體力學的應用。

  但然而NS方程證明到現在也已經有兩年多的時間了,流體力學依舊沒能迎來一個跳躍式的發展。

  原因很簡單,尖端領域的理論數學,要轉變成實際科學技術,難度太大太了。

  其他的不說,這兩年的時間過去,應用流體力學領域的專家學者,能完全弄懂那篇證明論文的人恐怕都沒多少,更別提應用了。

  這還是較為接近實際技術的NS方程,如果是物理,那就更沒得說了。

  那些頂尖的理論物理成果,恐怕等上兩三個世紀都不一定能應用上。

  當然,這并不意味著理論不重要。

  就像NS方程,它的證明將為流體力學帶來一條通天的開闊大道,只不過目前人們還在攀登這條路而已。

  所以對于如何將這份超音速繞流難題的理論論文轉化成現實科技,常華祥心里依舊保持著懷疑的態度。

  聽到這個問題,徐川笑了笑,開口道:“如果沒法做到的話,今天我也不會過來找你了。”

  頓了頓,他接著道:“在你手上證明論文的下面,就有我整理出來的思路,你可以先看看,或許那個更好理解一些。”

  聞言,常華祥迅速伸手翻開了那疊文件,朝著文件上的內容看了兩眼,臉上的表情有些動容。

  “這是.激波錐等離子火炬.?”

  徐川點了點頭,開口道:“沒錯,這就是根據超音速擾流理論和激波錐理論而衍生出來的方法,等離子體火炬主動激發技術。”

  “在亨利·艾倫的研究成果中,航天飛機的頭部應該是鈍形而非尖銳的,這樣可以在頭部制造出一個寬大和強烈的激波,用于降低航天飛機再入大氣層時的熱障問題。”

  “而根據計算,鈍頭錐體的氣動減速率和具體形狀無法,其氣動加熱速率和熱負荷與尖銳椎體相當。不同的是,尖銳椎體的邊界層很薄,無法像鈍形椎體一樣形成寬敞強烈的保護激波,也就起不到隔熱作用。”

  “但是在等離子體狀態下,這一效應卻是可以利用起來的。”

  “航天飛機或航天器在返程再入大氣層的時候,其激波錐的外沿高達五六千攝氏度,這個溫度下,接觸到的空氣都已經等離子體化了。”

  “利用這一特性和超流速擾流理論,在航天飛機的頭部處延伸出椎體,通過提前釋放等離子體,可以在艦首頭部更遠的位置提前形成高溫激波錐,讓航天飛機相對的遠離高溫,處于較為‘陰涼’的尾流區域內。”

  聽著徐川的話,常華祥不禁有些動容,他忍不住咽了口唾沫,快速的開口補充道:“這樣一來,其再入過程中熱障問題對于航天飛機表面的隔熱瓦壓力就能得到極大的緩解。”

  徐川笑著點了點頭,道:“沒錯,利用等離子體火炬將航天飛機艏部處的激波錐盡量往前推,并且可以通過控制等離子體火炬釋放的范圍,來調節激波錐的范圍大小,能更好的為航天飛機本身進行防護。”

  認真的思索了一下,常華祥院士點了點頭,開口道:“卓絕的想法,如果能做到,或許并不僅僅只適用于航天飛機。”

  思忖了一下,他接著道:“只是,該怎么做才能航天飛機的艏部形成這樣的等離子體火炬?”

  按照這個想法,通過等離子體火炬提前點燃激波錐,理論上來說的確可以極大的降低航天飛機高速飛行時的表面溫度。

  而且,通過提前點燃擴散激波錐,可以進一步的將航天器或飛行器的艏部設計成尖銳的形狀,并不一定要保持鈍形。

  這樣一來,飛行器在大氣層中航行時所遭受的空氣阻力會極大的降低。

  而空氣阻力降低,同樣的推力自然可以讓飛行器飛的更快。

  理論上來說,這一套優化方案不僅僅可以應用在航天飛機上用于解決再入大氣層時的熱障問題,還可以用于戰斗機上,用于提升戰斗機飛行的速度。

  只不過要做到形成足夠強大的等離子體火炬,提前點燃激波錐,并控制范圍大小,其難度也相當的大。

  目前的等離子體激發技術,一般都是通過給物質施加能量,使其成為等離子體,并通過激發等離子體中的原子或分子的能級躍遷,進行物質性質的研究。

  其常用手段一般包括有電子束激發、激光激發和等離子體束激發等等。

  但問題在于這些手段激發出來的等離子體基本都是用于科學研究的,用于航天飛機艏部形成激波錐強度肯定不夠。

  聽到這個問題,徐川笑了笑,開口道:“這并不難。”

  “嗯?”

  聽到聲音,常華祥院士從思忖中回過神來,一臉詫奇的看向徐川,開口問道:“怎么說?”

  徐川笑著說道:“你進入誤區了,在航天飛機艏部激發等離子體并不需要太多額外的技術。”

  “空天發動機本身就是最強大的等離子體制造設備,我們只需要對電離加速場進行一定程度的改進,將一部分的等離子體引導到航天飛機的艏部,再激發出去就足夠了。”

  聽著徐川的陳述,常華祥恍然明白了過來,笑著道:“原來你早就已經想好了。”

  “理論上來說這種方式應該是可行的,不過引導空天發動機的等離子體去制造激波錐會不會對航天飛機的推力造成影響這些還需要考慮。”

  微微頓了頓,他接著道:“我會找翁筠宗那邊溝通的,也會組織人員進行可行性論證和設計。不過在登月之前完成這項工作,大概來不及了。”

  徐川笑著說道:“這個沒事,這項設計可以當做航天飛機后續的優化方案,載人登月能否用得上并不是那么的緊急。”

  常華祥點點頭,認真的說道:“嗯,放心吧,我這邊會盡全力將其設計制造出來的。”

  徐川點了點頭,道:“那相關的工作,就麻煩你了。”

  常華祥擺擺手,笑著道:“這算什么麻煩,真正的麻煩你都已經解決掉了,剩下的這點工作,隨便換個人來都可以。”

  徐川笑了笑,剛想說些什么,就想起了另一件事,話音一轉,開口問道:“對了,常院士,關于載人航天相關的首航怎么樣了?”

  雖然說超音速擾流難題的研究相當順利,但也不是一天就完成了的工作。

  事實上,解決這個難題,他花費了整整一個周的時間。

  而這期間,航天基地那邊的航天活動一直在進行,他錯過了星海號首次的載人航天活動。

  聽到這個問題,常華祥笑著開口道:“航天基地這邊已經順利的進行了最后一次無人航飛和首次載人航天活動,一切都相當的順利,后續將按照計劃啟動載人登月工程。”

  作為星海研究院航天工程的技術總監,對于每一次航行和相關的整體情況他自然再熟悉不過。

  星海號的成功,不僅僅是他的榮耀,也是華國的榮耀,更是他們在航天領域上的全新巔峰!

  星海號,承擔起了華國航天領域新時代新發展的重擔!

  辦公室中,兩人聊了一會,在徐川臨走前,常華祥突然想起了什么,喊住了徐川:“對了徐院士,前段時間報告給你的,關于載人登月工程開展的具體日期,你這邊確定了日期嗎?”

  關于星海研究院和星海號的所有的航天規劃,其實都是他做的。不過涉及到首次載人登月的安排,他不會越俎代庖的去處理。

  畢竟在名義上,徐川才是星海研究院載人航天與探月工程的總負責人。他沒有發話,整個研究院所和航天基地誰敢敲定這份時間將其送報上去?

  聽到這事,徐川頓時就拍了下腦袋,懊惱的開口道:“我給這件事忘了。”

  聞言,常華祥懵了一下,愣愣的看著徐川,有些沒料到這個回答。

  關于載人登月工程的規劃,在星海號的首航成功后,星海研究院這邊早就已經和航天局確定下來了,就在六月份。

  提前確定一個大致的時間,是因為這次載人登月是華國的首次,星海研究所這邊需要和其他配合登月工程的參與方討論并制定具體的發射方案,并且協調準備具體的發射工作。

  不過大致的時間確定了,但具體的日期卻還沒有定。

  畢竟具體的情況需要等近地軌道的載人航天完成后才能知道,也才能確定下來。

  而在大約一周前,在徐川研究超音速擾流難題的時候,星海號的首次載人航天完成了。在經過后續檢查工作后,確認一切順利后,載人登月工程的日期規劃也提上了旅程,相關的工作報告也傳遞給了徐川。

  雖然等了一周也沒等到徐川的回復,不過大伙也沒在意。

  畢竟載人登月這種重要的事情,多思考商議一下也很正常。

  不過讓常華祥沒想到的是,他居然將這種重要的事情.忘了???

  深吸了口氣,他開口提醒道:“載人登月工程很早之前我們已經和航天局以及上面溝通過了,按照當時的進展和情況進行分析,登月時間初步選擇放在六月份,具體的時間等星海號近地軌道載人航天完成后在確定。”

  “而這件事在上周就已經匯報給你了.”

  頓了頓,他抬頭看向徐川,輕嘆了口氣道:“如果還沒敲定的話?要不咱現在開個小會商議一下?”

  一開始的時候,他以為徐川過來就是為了商議載人登月日期這件事的,沒想到后面弄出來了個超音速擾流理論,以至于他都差點忘了。

  好在還有時間,現在商議確定也還來得及。要是拖到了六月份,那就真的坑爹了。

  當然,沒人催促徐川的原因也和星海號航天飛機的性能,以及登月對于航天窗口期的要求不大有關系。

  和登火不一樣,登火有著嚴苛的窗口期要求,但登月的窗口期限制沒登火那么嚴重。

  尤其是在星海號號有著更多的自主修正軌道能力的情況下,這個窗口期限制更被無限縮小了。

  以電推進系統的能力,哪怕是地月距離最遠的時期,也不會影響到星海號的登月安排。

  如果是傳統的載人航天模式,航天局和航天基地這邊早就急上天了,哪里還能讓徐川安心的研究自己的東西。

  所以大家一直都在等徐川的回復。

  結果讓人沒想到的是,這么重要的事情.這位直接給忘了.

  這種離譜的事情,說出去恐怕都沒多少人會相信。

  畢竟這可是華國的首次載人登月工程,全國人民都在等著呢!!!

  這種事情,常華祥也只能用‘川神’在研究超音速擾流這種學術上的難題,而無暇理會凡人的工作來安慰自己了。

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