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第156章 能源革命,小型化聚变能源——“玄冥”计划

    赵开源站在巨大的数据屏前,屏幕上五颜六色的曲线像心电图一样跳动。地址发布邮箱 LīxSBǎ@GMAIL.cOM


    他手里拿着一沓刚打印出来的报告,纸张被捏得嘎吱作响。


    “过去七十二小时,‘烛龙之眼’激光阵列累计运行时间4.2小时,耗电量……”他顿了顿,念出那个数字。


    “相当于舟山市单日全社会用电量的37%。”


    王浩刚溜进来,听到这话差点被门槛绊倒:“多、多少?37%?光仔,你这哪是激光,你这是电老虎啊!”


    陈光推了推眼镜:“实际作战环境下,如果遭遇饱和攻击,六台激光器全功率运行一小时,耗电量会达到舟山市单日用电量的210%。”


    “也就是两个市的电。”李阳补充,“还得是工业城市。”


    “更麻烦的是深海。”赵开源调出另一组数据。


    “ ‘蛟龙’机甲开启能量护盾后,续航从72小时暴跌到8小时。”


    “如果在水下进行高机动作战,这个时间还要打个对折。”


    他看向封言:“封哥,这不是技术问题,是物理问题。”


    “现有的化学电池、燃料电池、甚至我们引以为傲的‘龙心’微型裂变堆,能量密度都撑不起这些新装备的全功率运行。”


    封言看着那些刺眼的曲线:“那‘玄冥’项目的研究进度呢?”


    “卡住了。”赵开源很直接。


    “聚变原理我们懂,小型化设计我们也有方案,但两个最关键的瓶颈解不开。”


    他走到白板前,画了个简易的托卡马克装置示意图。


    “第一,磁场。”赵开源用红笔圈出线圈部分。


    “要约束上亿度的等离子体,磁场强度至少要达到8特斯拉。”


    “传统的低温超导磁体能做到,但需要庞大的液氦冷却系统,就光这套系统就比卡车还大,谈何‘小型化’?”


    “高温超导材料呢?”李阳问。


    “有进展,但不成熟。”赵开源调出材料数据。


    “最新的二代高温超导带材,在液氮温区(77K)能达到5特斯拉的场强,但电流承载能力会随磁场升高而急剧衰减。”


    “如果要做到8特斯拉,要么把线圈做得特别粗重,要么……”


    他顿了顿:“寻找全新的超导机制。”


    会议室安静下来。


    王浩挠挠头:“那第二呢?”


    “第二,就是第一壁材料了。”赵开源在白板上画出反应腔的内壁。


    “聚变反应产生的高能中子,每秒每平方厘米的轰击量级是10的14次方。”


    “什么概念?”


    “相当于每秒钟有十万亿颗微小子弹打在这面墙上。”


    “现有的任何材料,在这种轰击下都会迅速脆化、肿胀、失效。”


    他放下笔:“我们试了十七种方案:钨合金、钒合金、碳化硅复合材料、甚至尝试用纳米金刚石涂层”


    “……实验室模拟测试,最好的也只能撑300小时。”


    “而一套聚变能源核心的设计寿命,至少需要5万小时。”


    陈光突然开口:“‘暗晶’。”


    所有人都看向他。


    “赵工上次提过,‘暗晶’的微观结构能分散和吸收极端压力。”陈光调出深海矿物的电镜图像。


    “高能中子轰击本质也是一种‘压力’,微观尺度的动量冲击。如果‘暗晶’的这种特性对中子也有效……”


    赵工和李魁对视一眼。发布页Ltxsdz…℃〇M


    “理论上可行。”赵工缓缓说。


    “但需要实验验证。而且我们现在手头的‘暗晶’样本,只够做几次微型测试。”


    “那就先做测试。”封言拍板。


    “赵老,李师傅,你们集中精力攻克这个问题。需要多少样本,我协调深海采样队再次下潜。”


    “不一定要下潜了。”李魁突然说,“实验室模拟那边,我们昨天已经有了突破。”


    他从包里掏出一个平板,调出一段视频。


    视频里是一个高压反应釜的内部监控。


    釜体中,一些暗灰色的粉末在高温高压的流体中缓缓沉淀、聚集,最终在釜壁上形成了一层薄膜。


    “这是模拟深海热液环境的第39次试验。”李魁解释。


    “我们调整了离子浓度梯度,把pH值控制在2.8-3.2的窄区间,温度维持在350摄氏度,压力350个大气压。”


    “然后,我们观察到了类‘暗晶’结构的初步形成。”


    “虽然薄膜只有几个微米厚,但在电子显微镜下,它的纳米级“镶嵌”结构与真正的深海‘暗晶’相似度达到了71%。”


    “还不够好,但已经证明了这条路走得通。”赵工接过话。


    “如果再给我们三个月时间,优化参数,扩大规模,应该能在实验室制备出克级的高质量‘暗晶’模拟材料。”


    三个月。


    会议室里,大家在心里算着时间。


    “聚变项目等不了三个月。”赵开源摇头。


    “我们原计划是下个月测试第一台‘玄冥’原型机。”


    “那就先解决磁场问题。”李阳说。


    “高温超导材料能不能用结构设计来弥补?”


    “比如,不用单一的线圈,改用多层嵌套?或者,改变磁场构型?”


    他走到白板前,开始画新的示意图:“传统托卡马克是环形的,但如果我们要小型化,也许可以考虑球形环(Spherical Tokamak)构型。”


    “这种构型的环径比小,磁场利用效率高,同样场强下线圈可以做得更紧凑。”


    赵开源眼睛一亮:“球形环的工程难度大,但理论上的确有优势。问题是……我们没做过。”


    “那就做。”封言说,“研究院成立以来,我们没做过的事情还少吗?”


    接下来两小时,能源组、材料组、机械设计组的人挤在一起,在白板和屏幕上画满了各种草图、公式、参数表。


    王浩虽然对超导物理一知半解,但他有别的思路。


    “我说各位,”他敲敲白板。


    “咱们是不是把问题想复杂了?非得把聚变堆塞进一个箱子里吗?”


    “什么意思?”赵开源看向他。


    “我的意思是,也许‘小型化’不一定非要‘微型化’。”王浩比划着。


    “比如,咱们搞个‘移动能源车’!”


    “一辆重型卡车那么大,上面装个完整版的聚变堆,开到哪儿,电就供到哪儿!”


    “激光阵地需要电?”


    “开过去!”


    “机甲部队需要充电?”


    “开过去!”


    “这不比把聚变堆塞进机甲肚子里现实?”


    李阳想了想:“有道理。‘蛟龙’深海机甲可以拖着一条能源脐带,‘烛龙之眼’激光阵地可以配备专用的聚变供电车。”


    “先把能源问题解决,再慢慢研究怎么把堆做小。”


    “但机动性会受影响。”陈光指出。


    “拖着脐带的机甲,战术灵活性下降。供电车也是高价值目标,需要额外保护。”


    “那就分级解决。”封言总结。


    “浩子的移动供电车方案,作为过渡,立刻开始设计。”


    “赵工和开源继续攻关小型化核心,这是长远方向。两条腿走路。”


    任务分派下去。


    接下来的几天,研究院里出现了奇特的景象。


    东区的实验室里,赵开源带着团队在折腾各种超导线圈和磁场测量设备。


    低温杜瓦瓶里液氦冒着白烟,高温超导带材被绕成各种奇怪的形状,测试台上一会儿火花四溅,一会儿磁场计爆表。


    西区的车间里,王浩和李阳在改装一辆退役的导弹发射车。


    车体被加长加固,后部装上一个巨大的方舱——那是未来聚变堆的“家”。


    王浩还给这辆车起了个名字:“玄冥一号移动供电平台”,简称“电骆驼”。


    “为啥叫骆驼?”有年轻研究员问。


    “因为能扛啊!”王浩拍着车体。


    “驮着聚变堆满世界跑,不是骆驼是啥?”


    陈光大部分时间泡在舟山基地,优化激光阵列的能源管理算法。


    他发现,激光器在不同功率下的能耗曲线不是线性的,90%功率时的耗电量是100%功率时的65%。


    这意味着,如果能在保证拦截效果的前提下,适当降低输出功率,能省下一大笔电费。


    “但不能降太多。”他在电话里跟封言汇报。


    “我对‘先锋’导弹残骸的分析显示,它的隔热涂层在1700摄氏度开始失效,而要达到这个温度,激光功率至少要维持在额定值的82%。”


    “所以有18%的优化空间。”封言说,“继续挖。”


    与此同时,赵工和李魁的材料实验室里,第47次“暗晶”模拟实验正在进行。


    这次的参数组合是李魁熬了三个通宵算出来的:


    温度梯度控制得更精细,流体速度降到每秒0.3厘米,还在反应釜里加了一个缓慢旋转的搅拌桨,模拟深海热液的湍流。


    72小时后,釜体打开。


    内壁上,一层约0.5毫米厚的暗灰色沉积物均匀分布。


    取样,制样,送检。


    电子显微镜下,这次的材料与天然“暗晶”的相似度达到了83%。


    更重要的是,中子辐照模拟测试显示,它的抗辐照性能比最好的钨合金高出一个数量级。


    “还不够完美,但够用了。”赵工看着数据,脸上终于有了笑容。


    “至少能解决第一壁材料的‘初始生存’问题,先让聚变堆点起来,再慢慢改进材料寿命。”


    他把样品送到赵开源那里。


    三天后,能源组传来消息:用这种模拟“暗晶”材料做内衬的小型试验腔,在模拟聚变中子辐照下,稳定运行了500小时没有出现明显损伤。


    “500小时,够做原理验证了。”赵开源在项目会上说。


    “我们可以先造一台‘验证机’,不追求长寿命,先证明技术路线是否可行。”


    “等有了这个基础,再优化材料,提升寿命。”


    “验证机多久能造出来?”封言问。


    “零件加工已经开始,核心部件预计两周内到位。”赵开源调出进度表。


    “如果一切顺利,一个月后,我们能进行第一次‘点火’实验。”


    一个月。


    这个时间,大家能接受。


    散会后,王浩拉着李阳去看他的“电骆驼”。


    车已经改装得差不多了。


    方舱内部布满了各种支架、管线接口、冷却管道。王浩甚至给驾驶室加装了一套全息显示系统,能实时监控聚变堆状态。


    “看,这就是燃料加注口。”他指着一个带多重安全锁的接口。


    “这是电力输出,设计了六组接口,可以同时给六台激光器供电。”


    “这是冷却系统,水冷加风冷双备份……”


    李阳绕车走了一圈:“重心有点高,越野时可容易侧翻。”


    “所以我加了主动液压调平系统!”王浩得意地按下按钮,车体的四条悬挂开始独立伸缩。


    “看,自动保持水平!就算停在山坡上,也能让聚变堆稳稳当当!”


    “电力输出稳定性呢?聚变堆可不是电池,它的输出有波动。”


    “所以这儿——”王浩打开一个柜子,里面是密密麻麻的电容阵列和电力调节模块。


    “缓冲和稳压系统!保证输出电流比手术室电源还稳!”


    两人正讨论着,陈光从舟山回来了。


    他直接找到封言,递上一份报告。


    “新发现。”陈光说。


    “分析‘先锋’导弹残骸的轨道数据时,‘烛龙’发现一个规律:”


    “那枚导弹在进行高G机动前,总会有一个极短暂的‘能量蓄积’阶段——大约0.05秒。”


    “什么意思?”


    “意思是,哪怕是20马赫的导弹,它的能量也不是无限的。”陈光调出数据图。


    “每次大幅变轨,都会消耗推进剂,降低速度。”


    “如果我们能预判它的机动时机,在它‘蓄力’的瞬间进行拦截,成功率就会大幅提升。”


    “怎么预判?”


    “通过弹体表面的热分布变化。”陈光放大红外图像。


    “看这儿,导弹要做左转机动前,右侧的气动舵面加热会比左侧早0.02秒升温。”


    “虽然温差很小,但我们的红外传感器分辨率够高,能捕捉到。”


    封言看着那些微妙的热像图:“所以,下次拦截,我们可以打得更‘巧’,而不是更‘狠’。”


    “对。”陈光点头,“能耗还能再降10%左右。”


    10%,听起来不多。


    但放在整个防御体系里,可能就是能不能撑过第一轮饱和攻击的区别。


    傍晚,封言站在研究院主楼的顶层,看着下面忙碌的院子。


    东区实验室的灯还亮着,那是赵开源团队在调试超导线圈。


    西区车间里,焊接的火花不时闪过,王浩的“电骆驼”在做最后的组装。


    材料实验室的窗户透出柔和的光,赵工和李魁应该还在优化“暗晶”的制备参数。


    远处,测试场上,激光阵列正在进行低功率试运行,光束在夜空中划过,像无声的闪电。


    能源的“叹息之墙”依然在那里。


    但墙上,已经出现了第一道裂缝。


    封言拿出手机,给海军方面发了条消息:


    “一个月后,我们会有一场‘新能源演示’。如果感兴趣,可以派人来看看。”


    发送。


    他收起手机,转身下楼。


    看来,还有很多事要做。
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