第三百三十四章:第二次進行材料

　　第三百三十四章：第二次進行材料研發（標題少打了一個字）

　　接近九十千牛的推力，雖然比不上之前的電推進無工質發動機。

　　但在各國專家眼中已經相當優秀了，同樣是黑科技級別的東西。

　　畢竟無論是華國自主研發的霍爾電推進系統，還是米國的離子電推進系統，和這個相比都遠遠不如。

　　這種電磁型推進系統的推力，甚至能和渦輪噴氣發動機一較高下。

　　由老毛子克里莫夫廠商研究出來的rd33mk航空發動機，最大推力也不過是88kn而已。

　　而這種發動機可是應用于著名的米格29k、米格35、jf17梟龍等戰機上的。

　　可見這個數值的推力已經不低了。

　　但讓各國專家紛紛嘆息的是，這種電磁型推進系統對于‘工質’的消耗，實在太過可怕。

　　全功率運轉的情況下，每分鐘能消耗掉兩百千克的液態氙工質。

　　盡管它能提供不亞于渦輪噴氣發動機的推力，可對于人類來說，幾乎沒有什么太大的用處。

　　一分鐘消耗掉兩百公斤液態氙，除非各國能大規模且廉價的獲取到氙或者合成氙。

　　否則沒有任何一個國家會去使用這種發動機。

　　即便是在衛星或者航天發動機上，也不會應用，實在是消耗不起。

　　雖然渦輪噴氣發動機消耗的重油也很貴，但對比之下，就顯得很便宜了。

　　當然，之前那種能消耗極低能源而提供極為龐大推力的變態級黑科技的電推進發動機列外。

　　毫無疑問，那是這個主播在過去直播的數年中，拿出來的最變態的黑科技。

　　控制室內，韓元依舊在對電磁型推進系統做測試收集各種數據。

　　但測試的時間比之前對電推進發動機要短不少，十多分鐘第一次的測試就結束了。

　　沒辦法，工質數量撐不起長時間的測試。

　　一個單位三噸的液態氙，也只夠全功率運轉十五分鐘的。

　　這就注定了韓元沒法像之前一樣連續兩天兩夜不斷電的對這臺電磁推進發動機進行測試。

　　即便是他能用科技積分兌換液態氙，也消耗不起。

　　不過相對于上一次的電推進發動機來說，這臺電磁推進發動機的各種零件都是經過了合格測試的。

　　制造工藝和檢測條件可比上一次好不少，能在一定程序上進行彌補。

　　十多分鐘的測試完成后，通過中央計算機保存測試結果被韓元調用了出來，仔細的檢查觀看著。

　　“最大推力89.3kn，最小推力79.6kn，平均推力82.83kn.”

　　“工質剩余9.9，液態氫循環次數182次.”

　　各項數據浮現屏幕上，參考之前學習過的知識信息，一眼過去，韓元就能在腦海中完成分析。

　　相對于知識信息里面的數據來說，這一次制備出來的電磁型推進系統總體數據都要稍微弱一點。

　　不過也在標準浮動范圍之類。

　　至于為什么會出現這種弱一點的現象，可能還是因為零部件的加工工藝和數據檢測手段有關。

　　特別是液態氫冷系統，是整體環節中最弱的一個。

　　好在制備發動機使用的合金材料屬于優秀級的，弱一點也能撐得住。

　　總體來說，這一次的電磁型推進系統比標準的要弱一些，卻也在浮動范圍內，能應用到新型航天飛機上去。

　　既然這樣，韓元也沒有要將其推翻重做的想法。

　　遠程操控命令和預設命令能正常執行就沒有什么問題。

　　反正他自己又不需親自要上去，無人升空的情況下，發動機弱一點也也問題不大。

　　三臺電磁推進發動機只要不同時壞掉兩臺，全功率運轉下依舊能將新型航天飛機送上近地軌道。

　　電磁型推進系統的測試完成，韓元將自己的時間也解放了出來。

　　新型航天飛機是在原先的勒落三角飛行器上改進而來的，外觀上有一些變化，但原先的零部件還有不少可以使用。

　　在關鍵的發動機技術解決后，剩下的還有一個關鍵技術就是表面的保護層了。

　　因為新型航天飛機依舊是采用的太陽能電板和鋰硫電池進行功能。

　　那么表面的保護層就必須得高透光。

　　否則鑭化鎵硅薄膜太陽能發電板無法轉換出來足夠的電能。

　　那么問題就來了，在高透明狀態下，還得擁有抗高溫能力、緩沖溫度或降低溫度的能力。

　　這要是放到各國的材料研發所內，絕對是逼死一眾頂級材料專家的任務。

　　即便是對于韓元來說，也是一個不小的挑戰。

　　在此之前，他搜索了腦海中的一些關鍵信息，找的確是找到了一些透明材料，但都有著這樣那樣的缺點，并不符合條件。

　　所以這一次的耐高溫高強度透明材料，得自行研發。

　　在設計組裝電磁型推進系統的這些天，利用晚上的時間，韓元也一直都在設計和研發這種新型材料。

　　耐高溫，高透明，擁有一定強度和緩沖溫度的能力。

　　這就是對這種覆蓋保護材料的要求。

　　聽起來很簡單，但能逼死個人。

　　如果只是單一的屬性要求，他手中有不少材料都能滿足。

　　但要同時做到這些，那就很難了。

　　高透明和耐高溫這兩種要求雖然不是互相對峙，但要組合到一起也不是一件容易的事情。

　　除此之外，這種材料還要求有一定的強度以及緩沖溫度或降低溫度的能力。

　　這就更難了。

　　之前應用到勒落三角飛行器上的高強度高透光耐高溫鋼化玻璃已經是他手中里面最好的一種玻璃材料。

　　而這種材料依舊達不到要求。

　　至于其他的透明材料，無論是玻璃也好，還是有機聚酯類材料也好，都不符合要求。

　　以至于過去了一個月的時間，韓元都沒有設計出來合適的材料。

　　不過這一個月的時間也不是白白浪費的。

　　通過不斷的理論設計分析和實驗處理，到大概一周前，韓元大概找到了一種可能的方式并完成了初步的理論設計。

　　硬要用一種材料集合所有的功能對于目前的他來說是不可能的。

　　所以韓元將這些功能點分成了兩大部分。

　　第一部分最表層。

　　使用一種高透光、耐高溫、高強度的材料來做保護。

　　第二層則是中間層。

　　將緩沖溫度的性能放到這一層來，通過中間層來緩沖掉一部分高溫，使得表面溫度達到六百度以下。

　　拆開功能點，將其作為兩層來進行處理，還是能做到的。

　　關鍵點在于表層。

　　表層的高透光、耐高溫、高強度這三個性能是表層材料必備的。

　　缺一不可。

　　韓元之前設計過三層架構，嘗試過將高強度這一性能在第一層去掉，放到第二層來做支撐。

　　理論上是可以走的通的，但當他利用晚上的時間簡單的實驗后，就發現了問題。

　　在缺少高強度性能的情況下，第一層的耐高溫材料在高壓高溫下出現了碎裂的痕跡。

　　雖然沒有徹底崩潰掉，但材料表面的裂紋在最嚴重的時候宛如帝王裂一般，看起來觸目驚心的。

　　一次的實驗不足以否決掉韓元的信心，但后續兩三次不同材料的更換依舊是這種狀況。

　　這直接就讓他打消了這種三層分布架構式的想法，回歸了兩層結構。

　　而兩層結構中，表面材料的研發是最難處理的。

　　條件太苛刻。

　　在經過長時間的理論設計、數據計算和實踐后，韓元放棄了玻璃材料和耐高溫有機聚酯材料，將目光放到了寶石上。

　　相比較于在耐高溫玻璃上找突破口。

　　在寶石上找突破口似乎更容易一些。

　　玻璃的主要成分是二氧化硅和其他氧化物。

　　而二氧化硅決定了玻璃的一部分性能，這是暫時沒法突破的物理界限。

　　寶石不同，藍寶石和紅寶石的主要成分都是晶系氧化鋁，在耐高溫能力和強度上并不弱。

　　透明度也有辦法解決，處理掉里面的雜質，補充其他加強抗性的材料分子也是可以的。

　　單純的晶系氧化鋁結構的高溫融化點在2050℃，沸點3500℃，最高工作溫度可達1900℃。

　　這也是韓元將目光投向寶石的原因。

　　按照這種條件，晶系氧化鋁結構的材料是符合新型航天飛機表層材料要求的。

　　當然，透明度和耐高溫性能夠，缺點自然也有的。

　　晶系氧化鋁結構材料在韌性和抗性方面有些不足，自身帶有一定的脆性，容易損壞。

　　所以單純的晶系氧化鋁材料不足以擔任表層材料重任。

　　當然，除了紅藍寶石外，其他的寶石也給韓元帶來了一些啟發。

　　比如鉆石。

　　這種由碳元素組成的單質晶體，在高純度的情況下，透明度，耐高溫，硬度等性能都很不錯。

　　缺點時它太脆了，用力碰撞就會碎裂。

　　所以在考慮過后，韓元還是放棄了這種材料。

　　不過它的單質晶體結構在后面實驗的時候能用上。

　　除了鉆石外，常見的翡翠也給他帶來了一些啟發。

　　作為玉石中的硬玉，其主要化學成分是納鋁硅酸，雖然在高溫烘烤下，翡翠容易改變物理性質，內部分子體積增大。

　　但翡翠內部的無數細小纖維狀礦物微晶縱橫交織而形成的致密塊狀結構卻給他帶來了不小的啟發。

　　這種結構使得翡翠擁有較強的韌性和抗性，這一塊的性能遠超鉆石。

　　利用從翡翠結構中得到的啟發，韓元開始對晶系氧化鋁做一定的結構調整。

　　但很快，第一次的結構調整失敗了。

　　化學實驗室中，韓元帶著手套將容器中充滿碎裂的透明材料拿了起來，尋找著失敗的原因和思索著改進的方法。

　　很快，他通過儀器設備的分析結合自己的猜想找到了問題的大致出現點。

　　應該是翡翠中微晶縱橫交織而形成的致密塊狀結構導致的，雖然這種結構給材料提供了一定的韌性和強度。

　　但也間接的削弱了一部分的耐高溫能力和抗性。

　　找到問題點后，韓元馬不停蹄的進行了第二次的檢測測試。

　　“果然，問題在這里。”

　　盯著顯示屏上的數據，韓元喃喃自語了一句。

　　從翡翠晶體結構上學來的東西有用，但也有缺點。

　　它能增強透明材料的韌性和抗性，但也削弱了材料的耐高溫性能。

　　之前透明材料的耐高溫工作性能在一千七百度左右，現在降低到了一千兩百度左右。

　　五百度的溫差削弱，讓這種材料直接就廢掉了。

　　水平拉低到了韓元手中的頂級玻璃層次。

　　當然，如果單純的是這樣，韓元就放棄掉這種材料的研發了。

　　但他沒有，即便是目前這種材料幾乎被廢掉了，也沒放棄。

　　相反，韓元從這種材料的研發道路上看到了一絲希望，看到了一片曙光。

　　因為他想到了另外一種材料結構。

　　從那條遠古沃那比蛇身上拆下來的鱗片，那塊鱗片上擁有著細致的疊層結構。

　　后面韓元在對沃那比蛇鱗片研究的時候，意外發現這種鱗片擁有較高的耐高溫拒燃燒能力。

　　這在當時引起了他的興趣，可惜當時沒有足夠的條件進行確認到底是鱗片本身的材料自帶的，還是細致的疊層結構帶來的。

　　后面在工業設備進行第二次全面升級后，在制造出電子顯微鏡、紅外分析儀等設備后，韓元重新對沃那比蛇的鱗片進行了分析。

　　最后確認是材料和疊層結構同時在起作用。

　　特別是鱗片中那種細致的疊層結構，遠比韓元之前想象中的還要復雜。

　　以前光憑肉眼根本就分析不了太多的東西，只有到了專門的儀器底下，才能看出來。

　　這些細致的疊層架構不僅僅是疊層，在疊層鱗片間，還擁有著一種特殊的三角晶體結構。

　　眾所周知，三角形是所有多邊形中最穩定的結構。

　　因為三邊相等的三角形全等，所以一個三角形的三條邊固定后，它的內角是無法改變的，是確定的。

　　所以說它最穩定，而其它多邊形不具有類似的性質。

　　而這種三角晶體結構給與了鱗片極強的抗拉伸能力、韌性、強度等。

　　一塊鱗片上擁有這種穩定結構，韓元都不知道這條蛇到底是怎么進化出來的。

　　想不通就不想到了，現在這種結構給與了他新的幫助。