学霸的军工科研系统 第1354章 电磁能发射系统

第1354章电磁能发射系统

对于等离子体理论研究出身的韩陈峰来说，附面层抽吸这个概念确实有些陌生。

好在其原理并不复杂，无非是提前移除可能引起分离的低能量流体，或者至少推迟近壁面流动由层流向湍流的转换点，从而减小损失。

最早被常浩南用于涡扇10发动机，以提高压气机的升压效率。

眼前磁流体发电机的发电通道虽然不是叶轮机械，但设计方法仍然是相通的。

常浩南只用了几分钟，就向对方解释明白了整个过程。

韩陈峰思索片刻，然后乾脆摘下发电通道表面的隔热层，在壁面上比划了几下：

「这样的话，除了发电通道内壁上的电极要进行修改以外，还需要一个相应的结构把抽出来的气体安全排放出来……」

相比于压气机叶片端面的复杂情况，这个大体呈前窄后宽的喇叭型发电通道实在是简单到不能再简单了。

所以常浩南几乎在想到解决思路的同时，就已经构思出了大概的设计方案。

他拿过一支笔，唰唰几下画出来了个简单的发电通道截面示意图：

「更复杂的情况以后再考虑，单就你这个验证设备来说，抽吸电极可以设计成一个带凹腔的导电平板，在外缘部分设置与下端发电通道连接的通孔，凹腔底部靠近进气端处切削出倾斜的深槽作为抽吸流道，排气盖板就直接做成一个带排气孔和真空法兰的平板，二者贴合形成真空腔……」

韩陈峰一开始还对这个电极的运作过程有些疑惑，但在看到组装起来的结构图之后，也瞬间露出了一脸恍然大悟的表情：

「那抽出来的气体也没必要浪费，可以在排气孔出口再外接一条波纹管，直接送入排气连接段，让稀有气体，以及仍然残留在其中的部分等离子体参与到下一个循环里面……」

「我马上联系负责结构设计的李子寅同志，让他重新核算一下发电通道的设计参数，看是否需要其它额外的结构修改……如果馀量足够的话，那就在这个发电通道上原位改进……」

这又是开槽又是开孔的操作，势必会对结构强度产生不良影响，偏偏发电通道又是爆轰驱动段后面的最主要负荷，需要在高温高压的条件下工作。

因此在任何改进落实之前，都必须提前确定设备本身能够安全运行。

对于更加具体的开发工作，常浩南并不准备插手，因此在听过韩陈峰的计划之后只是补充道：

「关于抽吸槽的具体参数，你们核工业系统以前可能没有这方面经验，我让老刘从606所派几名技术骨干过来支援，不过你们的进度得快一点，他们那边现在时间紧任务重，人手也很紧张……」

尽管过去十多年里，华夏在教育方面投入了不少精力和资源，但技术人员总归不是可以量产的工业品，其中有能力独挡一面的更是凤毛麟角，只能通过大浪淘沙的方式进行筛选，最终导致技术发展和产业扩张的需求远远超出了人才培养的速度。

至少对于常浩南来说，相比于世纪之交那两年，无人可用，以至于必须让一个人身兼多职的情况反而变得更多了。

听到能够获得额外支援，韩陈峰面色一喜，当即保证道：

「这个您放心，在搭建这台原理验证设备的过程中，各个子系统的供应商选择，还有装配制造流程我们都已经滚瓜烂熟，只要只要设计方案拿出来，大概一周之内就能搞定……」

原理验证设备，就类似航发那边的原理样机。

各方面突出一个凑合，只要能跑起来就算成功，无需考虑太多具体生产需求，所以成本低周期短，一旦发现路线走不通，推翻重来的心理负担也比较低。

「那我这就……」

常浩南刚准备说自己回办公室打电话，就被韩陈峰从身后叫住了：

「常院士，还有个事情……」

前者脚步一顿，稍一抬手示意后者直说即可：

「按照之前的计划，在确定爆轰驱动磁流体发电的原理可行性之后，下一步就应该考虑连续工作产生周期性电势差……但这个先决条件在地面上基本不可能实现，您看高超音速飞行器那边……」

这一刻，常浩南的感觉只有——

「麻了」。

自打重生以来，还是第一次被别人催进度的。

磁流体发电需要适配吸气式高超和超燃冲压发动机，一时间他还真就拿不出来。

但整个研发计划又是自己给韩陈峰指出来的，要是干到一半跟别人说你先歇上个一两年，好像也不是那麽回事……

常浩南的大脑飞速运转，很快便想到了找补的方案：

「跟吸气式高超结合这事先不着急，毕竟两边都是全新的概念和技术，风险一旦迭加起来就有失控的可能。」

他不疾不徐地背过手，做出「一切尽在掌握」的样子：

「你们先验证一下我说的思路，看是不是能把设备输出的峰值功率提高到250MW，或者至少200MW以上的水平。如果可以的话，那就先去做一轮应用论证……一方面是找到并解决那些原理研究过程没能暴露出来的问题，另一方面也是向上级证明，这个项目的成果产出配得上后面需要的巨大投入。」

韩陈峰闻言挠了挠头，心说怎麽好像跟一开始讲好的不太一样。

但看了看眼前一脸笃定模样的常浩南，还是决定不再纠结这些细枝末节——

既然常院士这麽决定，那想必肯定有他的道理。

「但应用论证……」

韩陈峰在脑海中把日常生活中需要脉冲放电的地方都过了一遍，然后无奈地皱皱眉：

「即便是需要脉冲放电的场合，多数情况下功率曲线也是相对平缓的那种，磁流体发电的输出时间实在太短……」

「如果附加额外的电路倒是可以调整工作特性，但现在中低功率的飞轮和电容储能技术本身就已经比较成熟了，反倒有点多此一举那意思……很难说有什麽竞争力啊。」

由于研究方向比较特殊，核工业240所过去很少承担面向应用层面的项目。

尽管近些年来业务范围有所拓宽，但想像力不足的短板很难在一两年的时间里弥补。

「既然面对现有需求的竞争力不够，那我们就创造新的需求……」

对于这个套路，常浩南已经是百试不厌了：

「如果按照平均功率100MW来计算，那麽相当于说，就连这台实验室级别的原理验证设备，都可以在0.05秒内产生大约5兆焦耳的能量，考虑到电磁能的终端转化效率能达到一半甚至更高，那呈现在负载端也能有2.5-3MJ左右。」

「按照一般规律，真正上规模的工程样机，输出能力至少要提高两个数量级，达到200-300MJ的水平……这个数字，可就不是飞轮或者电容能够轻易实现的了。」

韩陈峰眼前一亮：

「电磁能武器……比如电磁炮？」

化学能火炮的炮口动能上限基本也就在25-30MJ左右，如果能一次提高10-12倍，那对于军队来说显然很有吸引力。

「呃……这麽说倒也可以。」

常浩南勉为其难地点点头：

「但对于真正的武器来说，爆轰驱动的准备时间还是太长……我刚才瞄了一眼你们的测试流程，全自动模式下的理想准备时间是两分钟，那就算用6-8组爆轰段轮流驱动同一个发电通道，也最多只能把单次准备时间压缩到15-20秒……」

「这个发射频率对于战列舰而言或许够了，但现代火炮不可能忍受这麽低的射速，再说单凭提高初速来增加射程的效费比很差，氢气和氧气的成本又高，就算日后把氢气换成甲烷也很难说比正儿八经的飞弹有性价比。」

韩陈峰想了想，觉得对方说的有理：

「那您的意思是……」

「最终目标肯定是航空母舰上的电磁弹射器……当然验证阶段可以暂时叫做『电磁能发射系统』之类不太敏感的名字。」

常浩南终于挑明了自己的思路：

「尤其是核动力航母，氢气和氧气可以靠反应堆直接产生，15-20秒弹射一次的频率几乎是蒸汽弹射的两倍……这项技术我们国家其实很早就开始预研，只是因为欠缺高规格储能元件才始终没办法实用化，而我们的方案恰好可以绕开这个障碍。」

「要说缺点，那就是多个爆轰段组合起来，体积肯定比电容储能更大，但对于航母来说，也不差这一点空间……」

(本章完)