第5章 液氧核热推进引擎

    “夸父…”张梓轩总工程师喃喃道，“那不是还处於最高保密阶段的深空突击项目吗？已经可以实战了？”
    “可以。”王院士言简意賅。
    “它的原理，不再是单纯的核热，而是更暴力的『推电双模-液氧后燃核热推进模式』。”
    “核心是一座经过极限设计，採用全碳化鉿錸合金骨架的40吉瓦（gw）超高温颗粒床反应堆（pbr）。”
    听到这个功率数字，懂行的工程师倒吸一口凉气。
    40吉瓦，相当於一座大型城市的总供暖功率被压缩进了一个引擎里。
    碳化鉿，已知熔点最高的物质之一，近4200k。
    在2047年的今天，配合最新的石墨烯热交换网络，它已经成为了核热火箭挑战热力学极限的基石。
    王院士指著屏幕上那个布满了复杂管线和喷口的引擎结构图：
    “为了追求极致的热容量和结构强度，我们彻底放弃了轻量化幻想。”
    “整台引擎採用了极致的重型屏蔽与散热设计，乾重达到了150吨！这已经是2047年材料学能做到的最极端版本。”
    “150吨的死重？”张梓轩眉头紧锁，“这简直是一座飞行的金属山峰。”
    “不，这很值得。”王院士眼中闪烁著狂热的光芒。
    手指在屏幕上一划，露出了引擎喉部密密麻麻的喷注阵列，以及包裹在喉部外围的一圈银灰色超导线圈。
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    “因为作为交换，我们为它装上了『后燃器』。”
    “这就是液氧后燃增强技术的暴力美学。”
    “各位请看，当需要爆发推力时，除了反应堆加热的超高温氢气流之外，我们会疯狂地向喷管喉部注入液氧！”
    “抱歉，打断一下，王院士！”一位负责热防护系统的总师忍不住站了起来，死死盯著屏幕。
    “液氧与3000k热氢混合燃烧，核心温度会瞬间突破5500度！碳化鉿也绝扛不住这种热衝击，喷管喉部会在0.1秒內气化！”
    “如果是物理喷管，確实会气化。”王院士平静地按下一个按钮，屏幕上的喉部结构瞬间亮起了一圈幽蓝色的磁力线网格。
    “但夸父號使用的，是『磁流体动力学（mhd）虚擬喉部』。”
    他解释道：“这是二十年前，国家攻克『磁约束可控核聚变』时留下的宝贵技术遗產——高温超导磁流体约束。”
    “在喉部周围，这组由国產第二代稀土钡铜氧（rebco）高温超导带材缠绕的超重型线圈，將產生高达65特斯拉的极端强磁场。”
    “当液氧注入並发生二次爆燃时，高温燃气会瞬间被电离成等离子体。”
    “在洛伦兹力的作用下，这股毁灭性的烈焰会被死死『捏』在喷管中央，形成一个肉眼不可见的『磁性喉部』。”
    “火焰与喷管壁之间，將始终保持几毫米的绝对真空隔热层。这不仅仅是隔热，这是物理层面的『无接触燃烧』。”
    “正是在这个磁场约束的虚擬空间內，液氧与氢气发生剧烈的二次燃烧！”
    “这不仅极大地增加了工质的排气质量，更利用化学能进一步压榨了推力！”
    “在后燃加力模式下，虽然它的比冲会从核热模式的1150秒掉到500秒，但推力会瞬间暴涨3.5倍，达到惊人的700吨！”
    会议室里所有人都被这个数字砸晕了。
    “你们没有听错。”王院士的声音鏗鏘有力，“这相当於把大半枚长征五號运载火箭的起飞总推力，浓缩进了这一台发动机里！”
    “我们要用这股足以撼动大地的力量，推著数千吨的燃料，像一颗出膛的重炮炮弹一样，直射火星！”
    “既有核动力的持久续航，又有化学火箭的狂暴推力。这才是深空突击舰的心臟！”
    “等一下，王院士。”说话的是航天集团资歷最老的结构总师，他从震惊中回过神来，立刻指出了关键问题。
    “比冲从1150秒掉到500秒？这岂不是效率腰斩？”
    “没错，效率是腰斩了，但这是战略性的牺牲。”
    “这就好比一辆赛车，起步时为了抢速度就不管油耗了！直接把液氧灌进去，让它像疯了一样燃烧！”
    “虽然这会让燃料消耗速度快六七倍，但换来的是推力暴涨3.5倍！”
    “只有这样，才能在短短几十分钟內把六千多吨的巨舰从近地轨道强行拽到逃逸速度，彻底甩开地球引力的锁链！”
    “这样啊。那推力是够了。但是这种核反应堆停机后的『衰变热』你怎么处理？”
    “这种几十吉瓦（gw）功率密度的反应堆，停机一秒后的余热就能把飞船熔化。”
    “老赵，你说得对。刚停机时的堆芯就像一块几千度的烙铁，光靠发电是带不走这股热量的。”
    “所以，我们把冷却分成了两个阶段：先是『强排』，后是『回收』。”
    他指著第一组粗大的排气管路解释道：“第一阶段，是前六个小时的『开式强排模式』。”
    “当引擎切断推力后，我们不关机，而是让零下253度的液氢继续冲刷滚烫的堆芯。”
    “液氢在接触堆芯的瞬间，会发生极其剧烈的沸腾和气化。在物理学上，氢气是宇宙中吸热能力最强的『海绵』。”
    “它在变成气体的瞬间，会疯狂地从反应堆上『撕』下来惊人的热量，然后裹挟著这股高热，直接喷入太空。”
    “虽然这会浪费百吨燃料，但这是为了给反应堆『强制降温』必须付出的代价。”
    王院士的手指滑向另一组管路，“第二阶段，六小时后，当堆芯温度降至安全线，关闭排气阀，切换到『闭式回收模式』。”
    “这时候，堆芯里那股温和的余热，不再是威胁，而是能源。”
    “我们利用这股热量来驱动涡轮机，將其转化为高达18兆瓦的持续电力！”
    “这股庞大的电能，反过来驱动飞船的主动制冷机，把剩余的燃料维持在零度以下。”
    “这就是完美的闭环：用反应堆的废热发电，再用发的电来给反应堆降温。”
    “更关键的是，”王院士眼中闪过一丝光芒，“这18兆瓦不仅是用来製冷。在巡航阶段，反应堆將转入低功耗发电模式，输出稳定在500兆瓦级別，切换到驱动高比冲电磁推进模式。”
    “到那时，不需要消耗大量液氧，仅仅靠拋射电离氢气就能维持持续加速。这才是『双模』的含义：近地靠化学加力突防，深空靠电力加速。”
    “电磁模式下，比冲可达3200–4200秒——远超核热直排的1150秒，虽然推力只有几十牛，但续航效率是它的3倍以上！”
    老赵盯著那张循环图看了足足半分钟，最后发出一声感嘆：“用700吨推力赶路，用18兆瓦电力製冷和高比冲电磁加速……真他娘的是个力大飞砖又精打细算的方案。”