第二百二十八章 亚金属氢
算中心已经将很大一部分运算力用到了中间层大气运动的计算上面。 尽管由于中间层的大气密度非常小，对流天气的力量和对流层相比弱了非常多，但是这并不代表中间层的的大气运动可以忽略。 中间层不会产生高低气压，但因为中间层的大气密度非常之小，故像行星波之类的长周期波动，会以一个大的震幅从底层传递上来。 根据这样的波动现象，在震幅极端大的地方会形成力学上不稳定的部分，这种波动现象亦同样对其附近的大气循环做成较大影响。 如果不考虑这些问题，真空管道在大气层里面的使用会出大问题的。 尽管质量投射器系统第一阶段的计划，并没有打算架设中间层真空管道，但是未来的第二阶段，是肯定要架设的。 所以这些问题不得不考虑，质量投射器系统既然是一个系统，那么一点点变量，都可能引可怕的蝴蝶效应。 除了中间层的大气运动问题，另外还有一个问题，空间站问题。 第二阶段中，黄豪杰计划在卡门线附近建设一个空间站，而卡门线的海拔是1oo公里，这里一般被称为低近地轨道。 为什么一边的人造卫星或者空间站之类的人造天体，都在海拔3oo公里以上，普遍都是在5oo～6oo公里的位置运行? 那是因为海拔1oo～3oo公里这一片区域，尽管在航空航天行业的定义之中，是属于航天区域，但是由于这里的大气含量依旧是非常高（相对于外太空而言）。 这样一来，人造天体在这个区域里面运行，必然会受到空气阻力的影响，尽管这个空气阻力看起来非常小，但是一旦时间长起来，人造天体的高度肯定会不断的下降。 而人造天体的高度不断下降，就会越来越靠近地面，越靠近地面大气密度越大，只能产生恶性循环，最后堕下地面。 当然这个区域之中，也不是没有人尝试利用过，例如太阳国的航天机构，在去年（2o17）射的“燕子”低轨道实验卫星，燕子卫星的运行高度就在18o～25o公里之间。 为了抵扣大气阻力，太阳人采用了离子动机。 这种动机的工作原理是先将气体电离，然后用电磁力将带电离子加后喷出，利用反作用力作为动力推进。 离子动机一直各航天大国热衷研的热门动力，被誉为未来宇航动力的主力，各个航天大国都在不断研中。 太阳人射这种低轨道卫星，要目的就是为了测试离子动机的高效性和材料的耐用性。 不过这个燕子卫星加上燃料，整天重量不过是几十公斤。 之所以这么小，主要是因为离子动机的一个弱点，那就是高比冲，低推力，如果要实现大推力，唯一的方法就是上核电池。 不然银河科技的卡门线空间站，根本无法使用离子动机作为矢量矫正动力，毕竟除了空间站的几百吨质量，还需要承受长达4o公里的缆绳质量。 几百吨质量的空间站如何使用离子动机?除非黄豪杰现在点出核聚变电机，不然还是乖乖的玩化学能推进吧！ 不过化学能推进也不是不能考虑的。 化学能推进的燃料有两种：一种是液态物质，另一种是固态物质，还有液—固混合的。 液态燃料：从理论计算来看最佳液态燃料是液态氢，液态氢与液态氧混合燃烧可以产生大约等于35o的比冲。 比冲就是化学能动机的推力(千克力)与其喷出质点每秒质量流量(kg/s)的比值。 如果用液态臭氧或液态氟来代替液态氧，那么比冲量可提高到大约37o，毛熊就有氢氟电机，问题这玩意燃烧之后的产物是剧毒的。 燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的动机则称为液体燃料动机。 除液态氢以外，甲醇、乙醇、高浓度水合肼、二甲肼、硝基甲烷等物质都可用作液体燃料。 固态燃料就是硼氢化钠、二聚酸二异氰酸酯、二茂铁及其衍生物等都可用作复合固体燃料。 某些密度小的金属或非金属，例如锂、铍、镁、铝、硼等，尤其是铍在燃烧的过程中能释放出巨大的能量，每千克铍完全燃烧放出的热量高达15oookJ，是一种优质的化学燃料，放出的热量比氢气还多。 通常把这些金属做成纳米级大小微粒的燃料剂。 例如在火箭射的固体燃料推进剂中添加质量分数为1的纳米级铝或镍微粒，每克燃料的燃烧热可增加1倍左右。 但是，这些燃料的缺点是：其中一些元素很稀少，并在燃烧时都涉及技术困难——冒烟、氧化物沉积等等。 如果在两种燃料中，一种为固体，一种为液体，则称为固－液化学能动机或直接称其物质名称的动机；例如氢氧动机。 由于固态燃烧剂产生的能量比液体氧化剂出的能量高，所以，研制的火箭动机多是固－液火箭动机，两种燃料相遇燃烧，形成高温高压气体，气体从喷口喷出，产生巨大推力而把运载火箭送上了太空。 黄豪杰思考着这个问题，突然他反应过来：“或许那个东西可以利用起来。” 他立刻调出了［氢气固化催化剂］的资料库，然后一边计算一边思考着。 被氢气固化催化剂固化之后的氢气，会呈现出金属氢状态，但是这种固化金属氢由于催化剂掺杂在里面，让这种金属氢失去了常温导和爆炸的特性。 可以说是有得有失，材料研究所将这种金属氢物质命名为亚金属氢。 亚金属氢在一般情况下都非常的稳定，只有在特定条件的刺激下，才会解除金属氢状态，释放出之前被固化的金属氢。 而亚金属氢的密度是液态氢的七倍左右，其中94%是氢原子，剩下的6%是固化催化剂。 1立方米的亚金属氢，可以产生6.58立方米的液态氢。 我们看一下氢三种状态的密度就知道其中的差距：气态氢o.o89千克每立方米、液态氢7o.8千克每立方米、亚金属氢497.2千克每立方米。 航天火箭之中，最麻烦的可能就是液态氢的储存了，尽管氢气的制备非常简单，直接电解水就可以获得。 液态氢空间要求最小，但是它需要在负225摄氏度的条件下储存，这得花不少能量来保持这个温度。 氢气是分子量最小的气体，比氦气还轻，所以它非常容易逃逸。 所以液态氢不容易储存，因为这个东西不仅仅易燃易爆，还需要密封和低温储备，就算是密封和低温储备起来，如果长时间不用，液态氢会慢慢的泄漏掉。 亚金属氢成功解决了这个问题。 黄豪杰坐在椅子上看着亚金属氢的资料，看来要和东唐航天系统合作一下，单靠银河科技自己，时间可能来不及。