上纵横小说App,新人免费读7天
已抢580 %
领免费看书特权

第158章

可行性研究

一个月以后,层级链机器人成功地占领了撒哈拉沙漠以南的全部非洲地区。

为了有效抵御层级链机器人向北攻入欧洲,联军决定再一次向华夏国采购十万台高智能机器人战士,主要部署在欧洲军区的地中海北岸。

当然,也有很多人认为应该把重兵部署在北非,撒哈拉沙漠以北。

凭借撒哈拉沙漠,来抵挡层级链机器人的北上。

但是,欧洲军区的大多数人对撒哈拉沙漠这个屏障不是很有信心,还是认为地中海的屏障更加靠谱。

姜岳升也愿意尊重欧洲军区的决策,毕竟人财物都是人家自己出。

……

为了向国家推荐妈妈的太空电梯计划,姜岳升组织了力亚尔研究院的精兵强将,做了很多前期准备工作。

包括计算机模拟实验、定量的计算、初步设计、成本估算等。

姜岳升先在军方找了几位熟悉的将军,以非正式的方式单独去拜访他们,然后给他们看太空电梯的3D演示视频短片,再用动画把一些将军们感兴趣的问题进行更细致的说明。

太空电梯最大的好处就是,可以大幅度降低发射卫星的成本。

通过把要发射的卫星,用太空电梯带到外太空,然后按照要求抛出去。

如果需要变轨的话,卫星自身可以携带变轨的动力设施。

姜岳升的耐心工作,还是赢得了大部分将军们的认同,大家表示,有必要进一步研究研究。

于是,姜岳升又搞了一次规模更大的宣传活动。

他把军政科技各方的专家学者,请来了二百多人,由江玉的学生亲自为大家演示,江玉通过远程视频答疑。

大部分参会者都对这个方案表现出了非常浓厚的兴趣,认为可以立项进行可行性研究。

最后,大会通过投票的方式决定,委托中科院航天所负责项目的可行性研究,由江玉及其团队配合。

可行性研究分为几大部分:

一、技术可行性;

二、环境可行性;

三、实施可行性;

四、资金可行性;

五、国际关系可行性;

六、安全可行性。

七、主要问题。

技术可行性研究的重点是,验证太空电梯结构设计的合理性。这其中的重中之重,便是高强度碳纳米管纤维的强度及环境适应性。

环境可行性重点验证在外太空环境下,系统对宇宙射线、温差、太空垃圾撞击的适应能力。

姜岳升最担心的就是,碳纳米管纤维的强度到底行不行。

根据妈妈的团队的计算,只要碳纳米管纤维的强度达到80Gpa以上,就能达到要求。而根据以前汪淼院士发表的论文的实验结果,碳纳米管纤维的强度可以达到120Gpa,理论上是可以满足要求的。但是如果真的批量生产出产品来,是不是也能够满足要求,目前还需要试验验证。

在中科院的材料科学分院进行实测时,姜岳升被约请参加。

他们从一个比较大的碳纤维生产厂拿来了一些样品,包括直径一毫米到直径三十毫米不同尺寸的碳纳米管纤维产品,都需要在拉伸试验机上逐一测试。

最先测试的是直径一毫米的产品。

工人们用拉伸机,把被测样品两端的固定柱,夹在夹具上,便启动了拉伸测试机。

拉伸测试机的屏幕上开始显示拉力,从一百公斤拉力开始,一次增加一百公斤,中间要停顿十秒钟。

当拉力加到九千公斤的时候,周围的人都紧张地屏住了呼吸,以为就要断了。

可是那根被测样品却安然无恙,没有发出任何震颤和裂丝。

拉力又加到了一万一千公斤,还是不断。

周围围观的人群不断地传来赞叹声和议论声。这就意味着,一毫米直径的纤维丝能拉起十一吨的重量,已经完全能够满足建设太空电梯的拉力需求了。

拉伸测试仪继续加力,一直加到了一万一千九百公斤时,“嘣”的一声,碳纳米管纤维终于断了。

周围的人一起鼓掌喝彩,不到一平方毫米,就能拉起接近十二吨,确实太厉害了。

可行研究的下一个验证也非常关键,就是要验证从同步轨道卫星分别向近地和远地两个方向,分别释放出五万多公里长的碳纳米管纤维,看看这根纤维到底能不能稳定下来,一根要向下垂向地面,另一根则向比同步轨道更高的轨道空间漂去。

向更高的轨道漂去的纤维,就是江玉说的,所谓拉力配重。就是说,这部分纤维的离心力大于引力,会把同步卫星向外拉。以平衡下垂的这根纤维产生的下拉力。

但是从理论上讲,向上飘的纤维如果运行的速度不够,也会下落。要想维持住它们不下落,则需要有外力。

要在纤维上安装霍尔推进器,来稳固纤维的位置,霍尔推进器的间隔为十公里一台,一共需要七千多台。

科学院的科学家先在地面上把直径一毫米的碳纳米管纤维制备好,分成二百多卷,每卷五百公里。

然后用飞船把这五百卷纤维运到同步轨道空间站上。

在空间站上把碳纳米管纤维用一颗有动力的小卫星牵着向外放。

施放的方向就是沿着同步轨道,一前一后同时施放。

每放出去五百公里就需要把下一卷纤维再接上,然后继续放。半个月后,终于把十万公里长的碳纳米管纤维放完了。

不过这只是完成了第一步,因为碳纳米管纤维是完全沿着同步轨道施放的,这根纤维稳定地漂在同步轨道上。并没有向地面下垂,也没有向更远的轨道飘去。

但这是没有意义的,因为人们需要的是,这根纤维能下垂到地球表面。

接下来才是实验的关键,就是让这个纤维的一端下垂下来,而另一端上扬到更高的轨道上去。

要用可变轨卫星拉着这根十万公里长的纤维变轨,一端向地球表面拉,另一端向远离同步轨道的方向拉,然后中间还需要用几百台小型霍尔推进器来维持住这根纤维的位置。

如果实验成功了,实际需要的霍尔推进器就不是几百台了,而是几千台。

这根纤维最终形成的形状很像一个抛物线,也就是y等于负的x的开根号3次方。对称点就是同步空间站的位置,碳纳米管纤维就是对称的两段抛物线。

但是如果不给碳纳米管纤维施加外力,碳纳米管纤维是无法维持住抛物线形态的,因为在不同的轨道高度上,有不同的与离心力平衡的角速度,而在这个太空电梯体系中,最低的轨道高度为六十五公里,最高的轨道高度接近六万公里,这么大的轨道高度差,需要整个体系上不同轨道高度上的每一个质点,以不同的角速度运行,才能各自平衡各自的离心力。但是体系上的所有质点又是一个整体,需要以相同的角速度运行,所以,体系上的质点的受力是不平衡的,抛物线形状的纤维会慢慢地被拉直,回到同步轨道。

因为在同步轨道上,才是这根纤维的稳定形态。

可是我们需要的是抛物线形状,也就是需要纤维向下垂下来,垂到地面上,垂下来的纤维就是太空电梯的绳索。

所以,需要外力来维持体系的平衡,这些外力,就是沿着纤维布设的几百台或者几千台霍尔推进器。

七百多台霍尔推进器被陆续安装到了十万米长的纤维上,然后由计算机统一指挥,让这根纤维改变形状,变成抛物线的形状。而这些霍尔推进器还需要补充燃料,需要用飞船按时给这些霍尔推进器注入燃料。

虽然这个过程中出了很多难以预料的问题,但是最终还是成功地把纤维拉出了抛物线的形状。

那根下垂到地球的纤维的最下端,落在了星家坡的上空六十五公里处的高度。这也基本符合预期。

在最关键的几项技术验证取得成功后,可行性研究小组向上级提交了第一份可行性研究报告,确认了关键技术的可行性。

建议同步轨道空间站框架和碳纳米管纤维索,可以开始实施。

上纵横小说支持作者,看最新章节

海量好书免费读,新设备新账号立享
去App看书
第158章 可行性研究
字体
A-
A+
夜间模式
下载纵横小说App 加入书架
下载App解锁更多功能
发布或查看评论内容,请下载纵横小说App体验
福利倒计时 05 : 00
立即领取
05 : 00