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317、A型聚變動力戰鬥機甲 (1 / 4)

核聚變包含多種反應。

以氫到氦4的聚變反應為例。

其內就包含了氕+氕聚變、氕+氘聚變、氘+氘聚變、氘+氚聚變,以上反應會生成一定數量的氦三,然後又會發生氘+氦三聚變、氦三+氦三聚變,最後以生成氦4結束反應。

而氦4也可以繼續進行聚變反應。

比如氦4+氦4生成鈹8,隨後鈹8跟其他的氦4聚變生成碳12,部分碳12和部分氦4聚變則產生了氧16。

這其中,只要等離子體的密度一上去,氦4的反應溫度1億K就夠了。

但碳和氧的反應則需要8億K以上,用以生成鎂、矽、磷、硫等元素。

而到了35億K後,則會開啟鎂+矽的聚變反應,生成硫、氬、鈣、鈦、鉻、鐵、鎳。

到鐵元素之後,核聚變反應就停止了,無法再聚變成金、銀等更重的元素。

因為聚合生成這部分元素,需要吸收能量,而不是釋放能量。

所以,一般質量大於鐵的重元素,都是透過超大能量的強行配對而合成。

如超新星爆發,或者是鐵元素在恆星內部捕獲中子慢慢形成,但後者效率極低,連超新星爆發合成重元素效率的萬億分之一都不到。

當然,A型機甲內的燃料是氦三,聚變反應也是以氦三為主,合成到氦4就停止了。

但饒是如此,其釋放的能量也足夠龐大,用來作為引擎動力源,遠遠超越了當今地球上的任何手段。

因此,A型機甲在大氣層內的飛行速度可達20馬赫,在外太空,由於沒有空氣阻力,更是能飆升到100馬赫以上。

甚至,只要燃料充足,在把所有燃料和能源都供給動力系統的情況下,機甲可以在外太空把速度最大加速到光速的2%,也就是約6000km/s,超過17000馬赫。

當然,這是隻考慮加速,不考慮減速,全部把燃料耗光的情況。

對那些不需要減速的無人科考飛行器還行,對載人飛行器,那就是在純粹讓人送死。

但對於A型機甲來說,要考慮維生系統和其他系統的功能,所以全部燃料拿去加速,那是不現實的。

而且,由於A型機甲始終只是輕便型的戰鬥機甲,並非那種專門用以航行的飛行器,其速度肯定不如那些可以實現星際航行的飛行器。

不過,在核聚變動力引擎這塊,甭管是哪種用途的飛行器,其速度都是有上限的。

一是幹質比(飛行器滿載燃料時的重量/飛行器燃料耗光後剩餘質量)管著,二是核聚變的質能轉換率約束著。

就比如要想把飛行器速度加速到光速的10%,理想狀態下,按照光速9%的工質噴射速度,以阿克萊公式計算,幹質比要達到3以上才行,還不算多,完全在可接受範疇內。

其中,A型核聚變機甲的幹質比就僅有1.25,所以只能加速到光速的2%。

再往上,如果要到光速的30%,幹質比那就得奔著30以上去了。

至於,加速到99%這類亞光速級別,那就更扯了,幹質比大概會膨脹到6萬億。

這意味著,要把飛行器加速到光速的99%,假設飛行器的本身質量有1噸,那麼,其攜帶的燃料得有6萬億噸。

換句話來說,要花610萬噸核燃料,才能把1克有效載荷給加速到光速的99%。

這等情形下,要想靠核聚變來實現光速旅行,或者是亞光速旅行,那是絕對做不到的,工程技術就不允許。

不過,什麼光速、亞光速,那對地球人來說太遙遠了。

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