咆哮的发动机声,观众的欢呼声,掺杂在一起,这是人类进军星空的战歌。
运载火箭在半空开始调整飞行姿势,然后向卡门线冲刺着。
这一枚运载火箭是新造的,不像东风航天城的那一批运载火箭,已经重复利用好几次。
在驾驶舱内,三名宇航员正忍受着强烈的过载。
“各单位请注意,开始进入黑障区。”
“黄岩岛雷达站,正持续监控飞行轨迹。”
“成功突破卡门线。”
“整流罩分离成功。”
整个过程有惊无险,当运载火箭突破卡门线后,危险性就直线下降了。
到330公里近地轨道附近,芯一级和芯二级分离,随即芯一级调整飞行轨迹,开始重返大气层。
黄修远看了一会,知道这一次发射任务,估计是十拿九稳了,笑着说道:“恭喜了!”
“哈哈,同喜同喜!”王院士也知道此次发射任务稳了。
黄修远继续刚才的话题:“长13的设计工作进行到哪里了?”
“发动机已经设计好了,正在秦岭试车,其他部分也设计得七七八八了,估计15年前后,可以进行第一次试射。”
说着说着王院士又提起另一个项目:“修远,老李提交的筋斗云项目,你怎么看?”
黄修远一愣:“筋斗云?这倒是值得考虑。”
所谓的筋斗云项目,就是利用飞鹏级庞大运载力,背负着运载火箭抵达高空附近,然后再让运载火箭点火突破卡门线。
这个项目的目的,就是为了节约运载火箭在大气层阶段,消耗的火箭燃料。
黄修远想了想回道:“如果按照飞鹏级的运载力,最多只能背负1200吨以下的运载火箭,到达30公里的高空,这基本就是极限状态了。”
“用来运输长11,倒是挺合适的,这个方案可以为长11增加160吨左右的有效载荷。”
黄修远谨慎的提醒道:“这需要协调号运输船和运载火箭,不然很容易出问题的。”
对此王院士也点了点头:“确实,老李已经在申请这个项目了,不知道可不可以通过。”
思考了片刻,黄修远提议道:“我的雄鹰航天倒是可以考虑一下,毕竟国内项目太多了,估计能批下来,也要到15年之后,不如让李院士带着项目来雄鹰,我挺看好这个项目的。”
“那我就和老李说一下。”
虽然雄鹰航天是燧人系的子公司,但是航天局和燧人系关系密切,双方既有内部竞争,也有合作,并不需要太避嫌什么。
这种靠飞机背负式发射的运载火箭,国外也有相关项目,只是他们没有大载荷的运输机,只能用在小型运载火箭。
而国内有超大载荷的飞鹏级,完全可以改造后,将运载火箭送上30公里这样的高空。
某种程度上,运载火箭最耗燃料的阶段,就是大气层中的对流层和平流层,这两个区域消耗了很大一部分燃料。
而筋斗云项目,就是将这两个区域的燃料节约下来。
其实这种模式下,飞鹏级也可以当成运载火箭的芯一级,只是这个芯一级,可以快速重复使用非常多次。
第四百九十八章 CSi纳米晶体
在文昌发射场和王院士等人讨论了半天,黄修远将替身机器人放在专门的护送车队中,人则退出虚拟系统。
汕美总部的第一科研区内。
他来到了155研究所的06实验室。
最近一段时间,黄修远一直在该实验室工作,这个实验室的研究项目是激光晶体,即固体激光。
国内在固体激光的研发中,其实是处于相对领先的地位,由陈创天院士研发的KBBF(氟代硼铍酸钾)晶体,是国内长期严控出口的特殊材料。
KBBF晶体是一种非线性光学晶体材料,可以将其他光波转变为深紫外光,在电子显微镜和光刻机上面,都有重要应用。
而黄修远,则打算研发一种未来非常重要的激光晶体——CSi纳米晶体,同样是国内一位未来的院士研发的,这种晶体是一种类似于KBBF晶体的材料,但两者又有一些区别。
KBBF专门用于激发167纳米波段的深紫外光,而CSi纳米晶体是专门用于激发远红外光的。
在激光武器上,通常不用可见光和短波,而多使用长波中的远红外光。
CSi纳米晶体就是专门为激光武器而生的,从CSi纳米晶体的名字上,就可以知道它的原材料,就是碳和硅,工艺则是纳米工艺。
从金纳米棒的近红外光高共振效应,就可以知道,同样的物质,金单质的无定形态和特殊纳米态,其对特定光波的共振效应,是有天壤之别的。
同样,普通的碳晶体、硅晶体,并不是一种优质的激光材料。
但通过纳米工艺的调整,黄修远重新排列了碳和硅的纳米结构,形成两种特殊的纳米结构。
一种是碳24分子,由上下两个12边型叠加完成,然后这种碳24分子,通过特殊工艺进行组合,形成一张碳分子薄膜。
另一种是将硅形成一个个三角形硅分子,这些三角硅必须具备一个特性,即三角形的三个内角,角度必须是27、54、99。
然后将三角硅填充到碳薄膜中,不断叠加碳薄膜厚度,直到薄膜厚度叠加到17毫米后,就可以作为固体激光的激发晶体使用。
为什么黄修远非常重视这种晶体,原因是因为这种晶体,不仅仅可以激发远红外光,CSi纳米晶体还有另一个优点,那就是电光转换效率极高,达到了惊人的96.8%。
目前全球各地,在激光领域的研发中,各种类型的激光器电光转变效率,是参差不齐的,从1%到80%之间都有。
比如光纤激光器,掺镱半导体泵浦光纤激光器(泵浦波长980 nm),比掺钕YAG二极管泵浦激光器(泵浦波长808 nm)的量子亏损(即泵浦能量和发生能量之差)低。
光纤激光器的电光转换效率,通常为70%~80%;泵浦YAG仅约为4%;半导体泵浦YAG和盘形激光器,则约为40%左右;二氧化碳气体激光器的光电转换效率也仅为10%左右。
目前的激光武器,在远距离激光武器上,大多数以二氧化碳激光器为主,那10%左右的光电转换效率,就知道这种激光器的缺点了。
发射出去1千瓦的激光,就有9千瓦电能变成废热和线路损耗,而被浪费掉。
这不仅仅浪费了电能,也加大了供电难度,同时导致激光器功率难以提升。
CSi纳米晶体,其实就是固体激光器中的光纤激光器。
光纤激光器之所以有如此高的电光转换效率,那是由于激光始终被包含在光纤晶体内,因而激光腔内,不会存在其它导致激光损失的因素。
以前光纤激光器很难做成大型的,最多就是激光笔大小。
而CSi纳米晶体改变了这一个缺陷,可以制造得非常巨大,而且可以通过扩大面积,和加大CSi纳米晶体的厚度,实现输出功率的提升,提高激光的凝聚度。
黄修远眼前的实验台上,就陈列着一块圆柱体的CSi纳米晶体,半径为5厘米,长度则为10分米。
几个实验助手小心翼翼的拿着晶体,将这块晶体安装在提前准备好的激光器中。
激光器的其他供电线路,则采用了最近研发出来的零点超导体,在冷却系统将温度冷却到负五摄氏度后。
黄修远吩咐道:“准备启动激光器测试。”
“明白。”
实验室一侧的墙壁缓缓打开,露出一个测试场。
在研究员的操作下,测试场中升起一块靶子,上面标注:100m。
当研究员按下激光器的发射按钮时,三米多长的激光器中,一道无形无色的远红外光,直接命中靶子中心位置。
不到0.2秒,厚度0.5厘米的铁板靶子上,就出现一个拳头大小的烧熔洞口。
黄修远冷静的吩咐道:“更换靶材。”
“是。”
研究员也更换了一块木板靶子,又瞬间被激光穿透。
接下来他们尝试了玻璃、塑料、陶瓷、反光材料、复合材料之类,激光器通过调频,还是一一穿透了这些靶子。