第406章 衍生品(一)
第406章衍生品(一)
8月22日。
马达岛分公司的北部航天城——附属12区内。
负责飞艇设计工作的白沙,正在该区的飞艇制造工厂中。
为了配套蒲公英项目,不仅仅集中了上百名飞艇设计工程师和研究员,更是直接在当地建造了一个飞艇制造厂。
很多庞大的科研项目,往往会带来一些衍生品。
比如眼前的蒲公英项目。
白沙一开始的飞艇设计方案是氦气飞艇,然而随着他们的改进,竟然点出了真空飞艇这个前沿技术。
他们采用了一种新的材料,名为“超—足球烯”,这种材料是另一个实验室研究碳纳米管过程中,研究出来的副产品。
虽然没有办法研究出理想状态下的超长纯净碳纳米管,但却可以合成一种二维状态的碳材料,即超—足球烯材料。
这种材料允许一定的原子级缺陷存在,可以做出半径几十米的球体薄膜,而且整个球体就是一个分子。
该材料在做成球体之后,会形成一种特殊的力学结构——类蛋壳结构,其在抵抗外部的均匀压力时,表现出超强的抗性和刚性。
一个立方米左右的碳球体,可以承受17.375吨的压力,而在海平面上的,一立方米的真空容器,大概需要承受10吨压力。
这意味着碳球体可以在地面使用。
而碳球体的重量非常轻,因为碳球体是只有一层原子的二维结构。
当然,由于碳球体的分子呈现蜂巢状结构,其原子之间间隙,是可以通过空气的。
为了增加其气密性,白沙和那个实验室合作,研究出错位复合型碳球体。
只要叠加12层,并将蜂巢结构错位排列,不仅仅可以保证气密性,还可以进一步提升碳球体的刚性强度。
眼前的组装场中。
一个个半径30米的碳球体,已经安装在碳纤维骨架之中,组成了一个半径3公里的环型飞艇。
此时的碳球体并没有被抽真空,因此飞艇还可以停留在地面。
一旦抽真空,这些体积达到20亿立方米的碳球,将可以产生258万吨浮力,这个浮力是在海平面附近的高度才有的。
比如飞到5万米的高度,那里的空气密度只有0.001千克每立方米,2亿立方米的真空,只能提供2000吨浮力。
而蒲公英飞艇的自重却达到1430吨,这还是因为碳球体的总重量只有2.45吨,加上使用了轻量化的高强度碳纤维骨架。
整艘飞艇各个部件的重量中,碳纤维骨架1074吨、太阳能薄膜54吨、辅助推进器32吨、蓄电池40吨、真空碳球体24.5吨、抽真空设备47吨、电子设备和其他辅助设备181吨。
只剩下570吨左右的有效载荷。
那这个重量如何支撑几千吨的软管?
原因非常简单。
因为蒲公英飞艇并不是一艘,而是一连串。
根据不同高度的空气密度,可以计算出蒲公英飞艇在各个高度的浮力。
5万米0.001,浮力2000吨。
4万米0.004,浮力8000吨。
3万米0.018,浮力3.6万吨。
2.5万米0.04,浮力8万吨。
2万米0.088,浮力17.6万吨。
1.5万米0.194,浮力38.8万吨。
1万米0.41,浮力82万吨。
这是蒲公英飞艇在各个高度的大概浮力。
虽然考虑到对流层的气流,肯定需要将一部分浮力用在配重上,但随着飞艇越发靠近海平面,其浮力也在迅速攀升。
白沙今天就带着通信事业部的负责人张伟,考察真空飞艇的性能。
“这种飞艇的安全性如何?”
白沙笑着解释道:“由于使用了新材料,安全是没有太多问题的,碳球体的强度足以硬抗大口径机炮,或者小型导弹,就是不耐高温燃烧。”
张伟和几个通信事业部的技术人员小声的讨论了一会。
过了几分钟,张伟又开口问道:“3万米高度,5吨有效载荷,大概需要多大的飞艇?造价大概多少?”
白沙盘算了一下:“嗯……大概需要一艘120万立方米的飞艇,如果我们单纯提供飞艇,不包括其他设备,造价大概在35万~40万左右。”
“35万~40万?”张伟又转过头和通信事业部的人员交谈起来。
他对于这个价格还可以接受。
因为作为通信飞艇,在3万米的高度,可以覆盖很大一片地表。
张伟和一众通信部人员讨论之后,都认为这种飞艇不错,可以有效补充智人的通信体系。
由于未来的近地轨道企业,极有可能会变成各方势力的太空战场,因此平流层就成为了另一个特殊的空间。
特别是高度在3~5万米的区域,这里连高空战斗机都很难触及,而普通民用飞机都在1.5万米以下的空域飞行。
通信飞艇可以长期漂浮在固定空域,作为通信基站、监控雷达、监测遥感。
不过张伟还是希望可以将成本压低一些:“白组长,如果将有效载荷压低到1吨左右,可以减少多少成本?”
“这个吗?……”白沙估算起来:“大概可降低到单艘10万左右。”
张伟点了点头:“我代表通信部和你们基地展开这个合作,制造100艘高空通信飞艇。”
“没有问题。”白沙脸上满是笑容。
虽然这种合作对于他个人而言,并没有什么直接利益,但这也是智人内部的普遍情况。
改善通信系统,那是惠及整个智人公司的事情,白沙没有理由拒绝。
更何况有订单,飞艇工厂就可以维持生产,未来蒲公英项目完成之后,就不需要安排员工转业,减少了一部分麻烦。
其实这也是李青叶推动大项目的目的之一。
通过推动这种大型项目,带动各种材料和技术的研发,也为内部员工提供大量的工作岗位。
这一次通信事业部看中真空飞艇的潜力,计划造一批通信飞艇,就是蒲公英项目带来的衍生品。
通信飞艇在成本和安全性上,可比星链卫星系统更具优势。
毕竟飞艇载重比较大,成本比较低,使用寿命比较长,维修方便,可以长期在固定空域滞留,通信链路的容量比较大,通信距离比较短。
而星链卫星本身造价虽然不高,问题是这东西需要运载火箭发射上去。
以猎鹰运载火箭单次6200万美刀的发射报价,一次性可以发射60颗星链卫星,单颗星链卫星的发射运费就是103万美刀,就算是马斯克给自己打5折,也需要51万美刀。
再加上卫星本身的造价。
这成本可一点都不友好。
而且星链卫星的使用寿命堪忧,通信密度比较小、距离地表比较远、无法固定在一个空域,这些都是问题。
解决了安全和浮力维持的真空飞艇,如果搭载1吨有效载荷,实现20T左右的通信密度,并且可以覆盖半径上百公里的区域。
这性价比实在是太高了。
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8月22日。
马达岛分公司的北部航天城——附属12区内。
负责飞艇设计工作的白沙,正在该区的飞艇制造工厂中。
为了配套蒲公英项目,不仅仅集中了上百名飞艇设计工程师和研究员,更是直接在当地建造了一个飞艇制造厂。
很多庞大的科研项目,往往会带来一些衍生品。
比如眼前的蒲公英项目。
白沙一开始的飞艇设计方案是氦气飞艇,然而随着他们的改进,竟然点出了真空飞艇这个前沿技术。
他们采用了一种新的材料,名为“超—足球烯”,这种材料是另一个实验室研究碳纳米管过程中,研究出来的副产品。
虽然没有办法研究出理想状态下的超长纯净碳纳米管,但却可以合成一种二维状态的碳材料,即超—足球烯材料。
这种材料允许一定的原子级缺陷存在,可以做出半径几十米的球体薄膜,而且整个球体就是一个分子。
该材料在做成球体之后,会形成一种特殊的力学结构——类蛋壳结构,其在抵抗外部的均匀压力时,表现出超强的抗性和刚性。
一个立方米左右的碳球体,可以承受17.375吨的压力,而在海平面上的,一立方米的真空容器,大概需要承受10吨压力。
这意味着碳球体可以在地面使用。
而碳球体的重量非常轻,因为碳球体是只有一层原子的二维结构。
当然,由于碳球体的分子呈现蜂巢状结构,其原子之间间隙,是可以通过空气的。
为了增加其气密性,白沙和那个实验室合作,研究出错位复合型碳球体。
只要叠加12层,并将蜂巢结构错位排列,不仅仅可以保证气密性,还可以进一步提升碳球体的刚性强度。
眼前的组装场中。
一个个半径30米的碳球体,已经安装在碳纤维骨架之中,组成了一个半径3公里的环型飞艇。
此时的碳球体并没有被抽真空,因此飞艇还可以停留在地面。
一旦抽真空,这些体积达到20亿立方米的碳球,将可以产生258万吨浮力,这个浮力是在海平面附近的高度才有的。
比如飞到5万米的高度,那里的空气密度只有0.001千克每立方米,2亿立方米的真空,只能提供2000吨浮力。
而蒲公英飞艇的自重却达到1430吨,这还是因为碳球体的总重量只有2.45吨,加上使用了轻量化的高强度碳纤维骨架。
整艘飞艇各个部件的重量中,碳纤维骨架1074吨、太阳能薄膜54吨、辅助推进器32吨、蓄电池40吨、真空碳球体24.5吨、抽真空设备47吨、电子设备和其他辅助设备181吨。
只剩下570吨左右的有效载荷。
那这个重量如何支撑几千吨的软管?
原因非常简单。
因为蒲公英飞艇并不是一艘,而是一连串。
根据不同高度的空气密度,可以计算出蒲公英飞艇在各个高度的浮力。
5万米0.001,浮力2000吨。
4万米0.004,浮力8000吨。
3万米0.018,浮力3.6万吨。
2.5万米0.04,浮力8万吨。
2万米0.088,浮力17.6万吨。
1.5万米0.194,浮力38.8万吨。
1万米0.41,浮力82万吨。
这是蒲公英飞艇在各个高度的大概浮力。
虽然考虑到对流层的气流,肯定需要将一部分浮力用在配重上,但随着飞艇越发靠近海平面,其浮力也在迅速攀升。
白沙今天就带着通信事业部的负责人张伟,考察真空飞艇的性能。
“这种飞艇的安全性如何?”
白沙笑着解释道:“由于使用了新材料,安全是没有太多问题的,碳球体的强度足以硬抗大口径机炮,或者小型导弹,就是不耐高温燃烧。”
张伟和几个通信事业部的技术人员小声的讨论了一会。
过了几分钟,张伟又开口问道:“3万米高度,5吨有效载荷,大概需要多大的飞艇?造价大概多少?”
白沙盘算了一下:“嗯……大概需要一艘120万立方米的飞艇,如果我们单纯提供飞艇,不包括其他设备,造价大概在35万~40万左右。”
“35万~40万?”张伟又转过头和通信事业部的人员交谈起来。
他对于这个价格还可以接受。
因为作为通信飞艇,在3万米的高度,可以覆盖很大一片地表。
张伟和一众通信部人员讨论之后,都认为这种飞艇不错,可以有效补充智人的通信体系。
由于未来的近地轨道企业,极有可能会变成各方势力的太空战场,因此平流层就成为了另一个特殊的空间。
特别是高度在3~5万米的区域,这里连高空战斗机都很难触及,而普通民用飞机都在1.5万米以下的空域飞行。
通信飞艇可以长期漂浮在固定空域,作为通信基站、监控雷达、监测遥感。
不过张伟还是希望可以将成本压低一些:“白组长,如果将有效载荷压低到1吨左右,可以减少多少成本?”
“这个吗?……”白沙估算起来:“大概可降低到单艘10万左右。”
张伟点了点头:“我代表通信部和你们基地展开这个合作,制造100艘高空通信飞艇。”
“没有问题。”白沙脸上满是笑容。
虽然这种合作对于他个人而言,并没有什么直接利益,但这也是智人内部的普遍情况。
改善通信系统,那是惠及整个智人公司的事情,白沙没有理由拒绝。
更何况有订单,飞艇工厂就可以维持生产,未来蒲公英项目完成之后,就不需要安排员工转业,减少了一部分麻烦。
其实这也是李青叶推动大项目的目的之一。
通过推动这种大型项目,带动各种材料和技术的研发,也为内部员工提供大量的工作岗位。
这一次通信事业部看中真空飞艇的潜力,计划造一批通信飞艇,就是蒲公英项目带来的衍生品。
通信飞艇在成本和安全性上,可比星链卫星系统更具优势。
毕竟飞艇载重比较大,成本比较低,使用寿命比较长,维修方便,可以长期在固定空域滞留,通信链路的容量比较大,通信距离比较短。
而星链卫星本身造价虽然不高,问题是这东西需要运载火箭发射上去。
以猎鹰运载火箭单次6200万美刀的发射报价,一次性可以发射60颗星链卫星,单颗星链卫星的发射运费就是103万美刀,就算是马斯克给自己打5折,也需要51万美刀。
再加上卫星本身的造价。
这成本可一点都不友好。
而且星链卫星的使用寿命堪忧,通信密度比较小、距离地表比较远、无法固定在一个空域,这些都是问题。
解决了安全和浮力维持的真空飞艇,如果搭载1吨有效载荷,实现20T左右的通信密度,并且可以覆盖半径上百公里的区域。
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