第405章 捕获方案敲定,紧锣密鼓推进(6/10)
卡马克。
但更加紧凑,没有外围庞大的变压器和加热系统。
「解释一下原理。」陆安言简意赅。
陈院士调出一块显示屏,上面是复杂的磁场线图和等离子体模拟。
「它采用D—3He聚变反应。」陈院士开始讲解,语气里透著学者的严谨:「氘和氦—3
在数亿摄氏度的高温下发生聚变,生成氦—4和1个质子,同时释放出巨大的能量。」
「这个反应的最大优势是,产物都是带电粒子,可以直接喷出产生推力,同时辐射极少,不需要厚重的辐射屏蔽,大大降低了发动机质量。」
他指著模型的核心区域:「这是一个磁镜」构型的聚变装置,我们用一个特殊的磁场形态,把高温等离子体约束在一个长管状的空间里。」
「两端磁场较强,中间较弱,等离子体在两端被反射」回来,像两面镜子之间的光。这种构型比托卡马克简单,适合作为推进器。」
陆安:「怎么点火和维持?」
「我们用中性束注入和射频波加热。先注入少量燃料,用电磁波加热到聚变温度,产生最初的聚变反应。」
「反应释放的高能带电粒子会继续加热周围的等离子体,形成自持燃烧。然后持续注入新的燃料,排出反应产物,维持稳定运行。」
陆安:「推力怎么产生?」
陈院士指著装置的一端:「这里是磁喷管」,我们从这一端泄漏少量等离子体,用特殊的磁场形态引导它们高速喷出。喷出的速度可以达到每秒1万公里,是化学火箭的几千倍,这就是我们需要的推力。」
他调出一组数据:「理论计算表明,这样一台祝融—1」发动机推力可以达到5千牛,比冲8万秒,工作一年,消耗的氦—3只有约3吨。」
陆安快速心算:5千牛推力,一年工作产生的总冲量约1.5×108牛·秒。对目标小行星而言,产生的速度改变约0.0015公里/秒。
和需要的0.73公里/秒相比,差得太远。
「所以我们需要很多台。」陈院士显然已经计算过,他说道:「按这个指标,需要2000台同时工作一年,才能达到所需的v。
「7
「2000台。」陆安沉吟,「每台质量多少?」
「初步设计约150吨,其中聚变堆芯占60吨,磁体占40吨,辐射屏蔽和结构占30吨,推进剂储罐和管路占20吨。」
2000台就是30万吨。
这么大的体量,只能在月球上
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