277 科学与烧开水

    旱魃发动机运载测试成功，意味着人类航天又进入了新时代。

    它的实际应用，意义不亚于电磁轨道发射器。

    偷偷说一句，旱魃也是首款使用了黑魔导超导材料的发动机。

    前面介绍过，黑魔导是高温区间型的超导体，只在高温区的一两百度范围里会转化成超导体，情况对于土球人比较反直觉，也不知道什么地方才好用，因此一直只是以几年前生产超导体的模式小规模生产供应实验室。

    而在研究零重力加工系统的资料时，大家才意识到黑魔导是干什么的。

    简单而言，它可以在指定的温度区间，把专业的高温发电机转化出的电能导出。

    ……根铜导线好像没区别。

    区别其实不在导体，而在热回收装置的发电模式上。

    热回收装置一般情况下以密闭烧开水方式发电，不过还有一套应急结构。

    当温度达到危险水平时，它会触发一种压力式发电机，这玩意通过定向的热胀冷缩，对压力板/发电机构提供一个力。

    这种压力发电机一旦启动，结构件金属疲劳现象十分严重，几乎是一次性的危机处理结构，优点是极限发电量十分巨大，等着处理的热能越多，温度越高，它的发电量越大，如果不考虑温度带来的破坏，其能量甚至能轻松启动核弹。

    实际上，死亡权杖二号机上所用的部分核弹，已经在利用的该结构微型化装置替代炸药壳，为核弹进一步小型化做出了贡献。只可惜因为需要恶劣高温环境，它没办法用在普通导弹上。

    而在高温环境下，一般导体电阻反而会增大，根本无法有效导出大量电能，只有用超导体导出，才能有效快速的控制应急系统的温度。

    受到这套应急结构启发，自然有实验室展开专项研究，并顺利的将其用到旱魃乙型上。

    不过在旱魃上，它也是应急用，常规发电使用的是斯特林式发电机（外部加热）。

    除了辅助变向的矢量电推，旱魃的发电机构还有一套专门的能量浪费装置。

    其实就是把转化出来的电能，以电磁波的形式，大量往外喷，原理有点像武器雷达，只是结构更简单，功率数量级还更大。

    正是借着多种能量转化与消费结构，旱魃才能够控制温度超过两千度的极端工作环境产生的废热。

    看测试结果，其工作后的外壳温度还是会达到六百到九百度，可它绝对是高比冲核动力发动机里废热处理比例最大的一款，否则根本做不到土月往返，再进行一定程度的改良，足以成为行星间载人飞船的基石。

    再次说到废热，不得不提，它才是人类自第一次探索太空以来，面对的最大敌人。

    卫星要处理受日照加温带来的废热，飞船更要谨慎处理发动机泄露出来的废热，为此，人类已经弄出来不少太空热处理方式。

    但以往受限于航天发射成本，大家主要方向都是用最少的重量，让热量以热辐射方式散去。

    现在随着电磁轨道发射器频繁使用带来的经验，发射重量的瓶颈已经不那么让人难受，c国相关机构，已经逐渐把目光放在废热再利用上。

    外层空间里，零度不叫低温，零k（绝对零度）才是。

    烧开水发电的结构，能利用373k以上的热能，实际操作中只能对380k以上进行利用。

    那么让液氢沸腾驱动发电机，有没有可能把14k以上的热量都给回收了呢？

    286k的温度差，其中蕴含的能量极为诱人，不过跨度太大，能在那样温度下正常工作、保持强度的设备与材料都缺乏，必须退而求其次，选沸点更高的目标。

    备选物质有三种，按照太空资源依赖度排序，分别是二氧化碳、氯、氡，沸点分别约195k、239k、211k。

    二氧化碳一般只在固态和气态间转化，高压情况下会变成液体，反而是最难模拟“烧开水发电”这个动作的。

    氡是放射气体，泄露造成的危险太大，也更容易造成设备损毁。

    氯气在温度方面比较友好，但和氡类似，也属于高危气体，同时它也是活跃腐蚀性的气体，对材料危害不小。

    或许有同学要问了，为什么这么热衷于烧开水？

    因为人类只会烧开水。

    仔细想想，除了烧开水，人类还掌握了什么从热转化成电的手段？

    斯特林发电机？一样是热、动能、电的过程，和烧开水没有本质区别。哪怕是零重力工厂里的应急热能发电装置，还是热膨胀做功发电。

    因此，科学的本质就是烧开水，并非一点道理没有。当然现在人类已经能用光能直接转为电能，类似烧开水及演化出的各种动能发电已经不是唯一的方式。

    动能发电的形式浪费的能量不少，真空的隔热能力却能解决不少问题，用反射材料挡一挡热辐射就能够有效提高热转化效率，在发射重量限制降低的今天，没理由不继续发展。

    现在三种气体都有人研究，同时也在寻找其它更可控、更安全、且能在太空里经常用上的气体、液体为基础，寻找新的烧开水法。

    游戏里深空工大的藏书里，其实有不用动能发电的模型，可惜，搞不懂。

    搞不懂不是完全无法理解。

    藏书里记载的方式很简单，是一种类似于光敏陶瓷的东东，光敏陶瓷做光伏板，热敏陶瓷自然能做热辐射发电板。

    土球人搞不懂的地方，在于怎么把这类东西的热效率，做到超过动能发电系统。

    热力动能的烧开水发电系统，包括燃煤、燃油、燃气等等等等在内，热能动能转化率，最高百分之五十出头，燃煤发电最终发电效率在30%到40%之间，燃油、燃气的高几个百分点。真空环境通过各种设计，成本方面放宽些，降低环境损失，水、轮机、蒸气在密闭环境里作用，热利用率还能再高一些。

    现代人类掌握的最高光能转化比例的光电，转化率还没到40%呢。

    光伏都发展多少年了？

    可以说除非突然找到某个可能存在的“唯一”正确答案，就算人类弄出来热电转化陶瓷之类的东西，要怎么样才能发展到超过烧开水技术？

    与光伏不同，热电直转没有类型优势，既然都是热到电的转化，只要没达到烧开水的利用率，不论怎么吹嘘，去推动技术发展的人都不会很多。

    大气内恐怕也用不上，说调控温度吧，光伏覆盖、地热能做到同样的事，毕竟大气内的能量都来自阳光，光伏覆盖地表以上，地热覆盖地表以下，完全没有空隙留给热电直转。

    烧开水技术应用规模大、成本低、技术成熟可靠度高，随着环境标准提高污染率也降下来了，把风力、水力也包含进去（都是动能发电，风、水的自然搬运实际也是热力学结果），直接光伏之外没有一个能跑掉的。土球人很难想象怎么会出现一类材料，在完全没有生存土壤的前提下，把发电效率发展到能与烧开水技术一争高下。

    土球的专业人士也并非顽固不化，猜出两种情况，可以推动热电直转技术的发展。

    第一是重量和可靠度方面的优势。

    烧开水虽然经过两百多年的规模发展，可靠度已经够高，不过在宇宙里会遭遇什么样的情况，人类的认知仍然比较有限，所以如果热电直转同等功率下有一定重量优势，且更可靠，就有发展的基础。

    第二种情况，该技术根本不是外星人发展出来的，而是ai研发的！

    该猜测只在c国科研体系内部流通，因为在这里，已经有越来越多的人都听说了，《星球战略》里的机甲设计，是ai做的。