第四百二十二章 核動力發動機試車!(第1/2頁)
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在南島局勢開始暗潮湧動之際,葉舟終於等到了他心心念唸的第一次核動力航發地面試車。
由於安全性未知,這一次試車並沒有邀請他參加或者說是嚴格禁止了他參加。
所以,他也只能透過遠端影片圍觀試車全過程,除了介面上多了一些保密資料之外,跟那些從內部網路上看到直播的普通工作人員沒有任何區別。
上午十點鐘的時候,地面試車臺已經完成了全部準備工作,發動機已經吊裝上架,因為發動機燃料的特殊性,這次連輸油管線都直接省掉了,除了用於控制航發堆芯的電路之外,原本屬於輸油管線的位置上安裝了一套純機械的緊急停車裝置。
這套裝置獨立與航發本身的控制系統之外,萬一出現了緊急情況,它將直接透過暴力拆解方式開啟反應堆芯,透過管線傾注大量冷卻劑和慢化劑,迫使裂變反應停止。
這個過程中,堆芯中裂變產生的輻射將全部洩露,所以,為了避免核輻射汙染,這次的試車臺實際上也被密封在一個巨大的水泥棺材之中,一旦出現了意外,在外圍準備的工程部隊就會將整個水泥棺材全部封死埋藏,徹底放棄這一臺核動力航發的原型機。
所以,這臺航發實際上只有一次機會。
如果失敗了,要從頭再來的話,就又需要一年、或者至少半年的時間。
這讓所有人都有些緊張,畢竟,這臺發動機不僅僅凝聚著他們超過兩年時間的心血,還代表著南天門專案的第一個重大成果。
核動力航發成功了,金烏最大的困難就解決了;如果它失敗了,那麼整個金烏專案的進展都要被拖慢。
坐在會議室裡的葉舟緊張地看著螢幕上的畫面,忙碌著做最後檢查的工作人員已經開始撤離,試車臺車間沉重的防輻射隔離門關閉,發動機進入模擬操作檢驗階段,在檢驗完成之後,控制棒一旦被拔出,堆芯就會迅速進入到臨界狀態。
之後,進入臨界狀態的堆芯會產生大量的熱量,透過熱交換器加熱反應堆外的空氣,產生渦輪發動機所需的高溫、高壓氣流,從而推動渦輪發動機執行。
從本質上來說,這就是一款用核燃料發熱取代化石燃料發熱的發動機,核堆芯取代了原有燃燒室的位置,所謂的“燃燒”從直接式轉變為間接式,但基本的原理其實並未發生變化。
所以,那些在祁連發動機上取得的技術成果仍然可以應用在這臺發動機上,比如扇葉材料、耐高溫材料、防輻射材料…..
直到這時候,葉舟才發現,原來自己之前模擬中所獲得的科技成果、尤其是材料學領域的成果,發揮的作用其實比他想象中的還要大。
“所以,這臺發動機的體積這麼大,到時候要怎麼裝到一架飛機上?按照你之前跟我說的,一臺發動機的推力最多也就100噸上下,以金烏現在的設計圖來看,起碼需要400噸的推力,這個後續要怎麼安排?”
聽到陳昊的問題,葉舟搖了搖頭,回答道:
“你現在看到的不是‘一臺發動機’,而是一個核反應堆,和一臺渦扇發動機。”
“準確地說,核動力發動機的結構跟傳統的航發是不一樣的,因為產生高壓氣流的方式不同,它必須被拆分成兩個部分。”
“其中一個部分就是反應堆部分,這部分起到的是‘核心燃燒室’的功能,在這裡,熱量加熱了進氣道中湧入的空氣之後,又透過管線排出到真正的‘發動機’裡面去。”
“所以,這個發動機系統的體積也並不等於反應堆加發動機的體積,而是,在一個反應堆上,可以配置多臺發動機。”
“只要核反應堆產生的熱量足夠,那麼理論上來說,一個反應堆可以掛載的發動機是可以達到8臺以上的當然,我們並不需要那麼多。”
聽完葉舟的解釋,陳昊微微點頭,隨後繼續問道:
“那問題來了,這麼小的反應堆,熱量夠嗎?”
“理論上是夠的,這個堆芯用的是第五代的小型化釷基熔鹽反應堆,熱效率超過主流的朗肯迴圈60%以上,工作溫度最高達到1600度,跟傳統的燃燒型航發不相上下。”
“更重要的是,你現在看著反應堆小,那是相對於你見過的發電堆而言的,實際上,這個航發系統的‘燃燒室’大小,比祁連發動機10個加起來還要大。”
“所以,它推動後端的渦扇發動機完全沒有問題,問題只是在於氣體膨脹率相對化學燃燒的方式要小一些而已。”
“這一個缺陷,就只能以量取勝了。”
“綜合來說,與其擔心推力的問題,倒不如擔心進氣的問題。這麼巨量的高壓氣體消耗,我都不知道後續的金烏要怎麼設計,才能滿足進氣要求…….不過這也不是今天要解決的問題。”
“好了,現在發動機開始預熱了,先看吧。”
說話間,螢幕上的資料顯示發動機已經進入預熱,堆芯溫度不斷上升,最後停在了700度上下的範圍,氣流沿著二回路進入渦扇發動機中,扇葉開始轉動,發動機噴口噴射出炙熱的尾流。
此時,整臺發動機的推力已經上升到了15噸,但卻沒有像之前祁連發動機試車一樣繼續上升。
“這是什麼階段?”
此時的陳昊似乎已經把葉舟當成了百科,一遇到自己看不懂的問題就直接開口提問。
“現在是預熱穩定階段。核動力發動機的熱交換裝置是很複雜的,它不可能像傳統的化石燃料發動機一樣,只要控制了燃料噴吐量就能控制住穩定的燃燒溫度。”
“每一次啟動發動機,裂變堆芯需要穩定,熱交換器需要穩定,各個迴路也需要穩定,這也是核能發動機最大的問題無法及時啟動。”