听到高弘明的问题,徐川就知道上面想做什么了。
将可控核聚变反应堆安装到航空母舰上,核聚变航母么?
不得不说,这个想法相对比将聚变堆安装到航天飞机上要容易很多。
航母的体型比航天飞机或者说空间站什么的都要大很多,无论是长宽高,从理论上来说,应该都足够将聚变堆安置进去了。
唯一的问题在于如今聚变堆以及配套的设备过于臃肿了。
放到地面上还行,但是放到航母上,哪怕他重新设计,尽力去缩小聚变堆的体型,恐怕特会占据掉一艘航母至少五分之一甚至是三分之一以上的空间。
这是聚变堆本身的限制,要不然他也不想着小型化核聚变需要从其他领域入手了。
小型化核聚变装置,可不说直接将反应堆体型造小点不就行了的。
根据聚变反应自持的劳森判据和点火条件,等离子体数密度、温度、约束时间三者必须满足一定的关系。
而这个关系就要求等离子体密度和温度不能太低,这实际上就要求托卡马克或者其他磁约束装置不能太小。
因为太小就意味着需要极大的温度和密度梯度,会引起很多不稳定性。
当然,即便是占据了航母超过五分之一的空间,一个聚变堆,能给航母带来的改变也是极大的。
首先是动力和续航。
在可控核聚变强大的供能下,航母的续航可以说是近乎无限的,且其动力系统能强化到极致。
只要配套的发动机能够提供强大的动力,在聚变堆的支撑下,航母的速度飙升到快艇级别似乎也不是不可能的事情?
这情况,想想还挺带感的。
一艘十几万吨的航母,航行的速度快到飞起,还不要担心续航难题,画面有点太美。
“有意思,这个想法是谁提出来的?”
徐川思量了一下,有些好奇的问道。
虽说某一种先进技术出现后,最先应用的领域一定会是军事。但将可控核聚变整体打包安装到航母上,他好像还真没怎么想过。
当然,他想的是更高级一点的东西,比如将聚变堆小型化后塞到航天飞机或者宇宙飞船上去。
不过可控核聚变的小型化以及航天发动机是两大难题。
如果要建造类似于航母这种形式的航天母舰,如今根本就找到能提供这么大推力的发动机。
或许在宇宙真空中可以,毕竟几乎没有阻力,随便给点推力就能往前飞。
但是放到大气层内,受重力的影响,压根就飞不来好吧。
现在上面想将核聚变堆放到航母上为其提供动力,对于他来说这似乎也不错,毕竟能收集些数据,为后续的聚变堆上天做些准备。
高弘明轻咳了一下,道:“这个想法是谁提出来已经不知道了,毕竟在可控核聚变没有出现之前,裂变堆动力的航母早就有了。”
“而聚变堆航母,其实在很早之前,各国都有规划,只不过一直都是纸面上的东西而已。”
“如今咱们做到了,自然会去想着将聚变堆放到航母上为航母提供动力和能源。”
“正好咱们这边003号航母如今还在改造中,于是上面就想到了这方面的东西。找过科学院那边的相关专家教授了解过,不过高层还是想咨询一下您的看法。”
徐川点了点头,思忖了一下,开口道:“理论上来说,这应该是可行的。”
“磁约束路线下的可控聚变堆的聚变功率与磁场强度的四次方成正比,而与腔体体积的一次方成正比。”
“因此,同样聚变输出功率条件下,成倍地提高磁场强度可以大幅缩小聚变堆的体积。”
“破晓示范堆是基于为苏江省提供电力而制造的中大型示范堆,其外场线圈使用了高磁场强度的铜碳银复合超导材料,将其在磁约束的极限中缩小一些是可以做到的。”
“当然,这个缩小也不会太小。按照我之前的计算,理论上来说,以铜碳银复合超导材料为外场线圈制造的混合型聚变堆,要稳定的维持住次约束能力、聚变能力以及五百万千瓦级别的输出功率的话,最小的直径也需要稳定在8.4米的直径。”
“如果再算上配套的其他设备,按照初步的计算,其占地面积抛开发电机组,至少需要达到长二十米、宽十五米、高十米左右空间区域。”
“我不知道目前的航母能否提供一个如此大区域来给聚变堆使用,但如果能做到的话,理论上将聚变堆塞进航母里面是完全可行的。”
顿了顿,徐川接着道:“如果能做到将聚变堆放到航母上,那么使用电磁加速轨道对舰载机、电磁武器等方面设备提供能源同样没有任何问题。”
“如果我没记错的话,米国的尼米兹和福特级航母,其核裂变反应堆能提供的动力好像还不到三十万千瓦。”
“当然,尼米兹和福特级航母上裂变堆,所占据的空间应该也没有聚变堆那么大。”
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