8月22日。
馬達加斯加島的北部航天城——附屬12區內。
負責飛艇設計工作的白沙,正在該區的飛艇制造工廠中。
為了配套蒲公英項目,不僅僅集中了上百名飛艇設計工程師和研究員,更是直接在當地建造了一個飛艇制造廠。
很多龐大的科研項目,往往會帶來一些衍生品。
比如眼前的蒲公英項目。
白沙一開始的飛艇設計方案是氦氣飛艇,然而隨著他們的改進,竟然點出了真空飛艇這個前沿技術。
他們采用了一種新的材料,名為“超—足球烯”,這種材料是另一個實驗室研究碳納米管過程中,研究出來的副產品。
雖然沒有辦法研究出理想狀態下的超長純凈碳納米管,但卻可以合成一種二維狀態的碳材料,即超—足球烯材料。
這種材料允許一定的原子級缺陷存在,可以做出半徑幾十米的球體薄膜,而且整個球體就是一個分子。
該材料在做成球體之后,會形成一種特殊的力學結構——類蛋殼結構,其在抵抗外部的均勻壓力時,表現出超強的抗性和剛性。
一個立方米左右的碳球體,可以承受17.375噸的壓力,而在海平面上的,一立方米的真空容器,大概需要承受10噸壓力。
這意味著碳球體可以在地面使用。
而碳球體的重量非常輕,因為碳球體是只有一層原子的二維結構。
當然,由于碳球體的分子呈現蜂巢狀結構,其原子之間間隙,是可以通過空氣的。
為了增加其氣密性,白沙和那個實驗室合作,研究出錯位復合型碳球體。
只要疊加12層,并將蜂巢結構錯位排列,不僅僅可以保證氣密性,還可以進一步提升碳球體的剛性強度。
眼前的組裝場中。
一個個半徑30米的碳球體,已經安裝在碳纖維骨架之中,組成了一個半徑3公里的環型飛艇。
此時的碳球體并沒有被抽真空,因此飛艇還可以停留在地面。
一旦抽真空,這些體積達到20億立方米的碳球,將可以產生258萬噸浮力,這個浮力是在海平面附近的高度才有的。
比如飛到5萬米的高度,那里的空氣密度只有0.001千克每立方米,2億立方米的真空,只能提供2000噸浮力。
而蒲公英飛艇的自重卻達到1430噸,這還是因為碳球體的總重量只有2.45噸,加上使用了輕量化的高強度碳纖維骨架。
整艘飛艇各個部件的重量中,碳纖維骨架1074噸、太陽能薄膜54噸、輔助推進器32噸、蓄電池40噸、真空碳球體24.5噸、抽真空設備47噸、電子設備和其他輔助設備181噸。
只剩下570噸左右的有效載荷。
那這個重量如何支撐幾千噸的軟管?
原因非常簡單。
因為蒲公英飛艇并不是一艘,而是一連串。
根據不同高度的空氣密度,可以計算出蒲公英飛艇在各個高度的浮力。
5萬米0.001,浮力2000噸。
4萬米0.004,浮力8000噸。
3萬米0.018,浮力3.6萬噸。
2.5萬米0.04,浮力8萬噸。
2萬米0.088,浮力17.6萬噸。
1.5萬米0.194,浮力38.8萬噸。
1萬米0.41,浮力82萬噸。
這是蒲公英飛艇在各個高度的大概浮力。
雖然考慮到對流層的氣流,肯定需要將一部分浮力用在配重上,但隨著飛艇越發靠近海平面,其浮力也在迅速攀升。
白沙今天就帶著通信部的負責人張偉,考察真空飛艇的性能。
“這種飛艇的安全性如何?”
白沙笑著解釋道:“由于使用了新材料,安全是沒有太多問題的,碳球體的強度足以硬抗大口徑機炮,或者小型導彈,就是不耐高溫燃燒。”
張偉和幾個通信部的技術人員小聲的討論了一會。
過了幾分鐘,張偉又開口問道:“3萬米高度,5噸有效載荷,大概需要多大的飛艇?造價大概多少?”
白沙盤算了一下:“嗯…大概需要一艘120萬立方米的飛艇,如果我們單純提供飛艇,不包括其他設備,造價大概在35萬~40萬左右。”
“35萬~40萬?”張偉又轉過頭和通信部的人員交談起來。
他對于這個價格還可以接受。
因為作為通信飛艇,在3萬米的高度,可以覆蓋很大一片地表。
張偉和一眾通信部人員討論之后,都認為這種飛艇不錯,可以有效補充智人的通信體系。
由于未來的近地軌道企業,極有可能會變成各方勢力的太空戰場,因此平流層就成為了另一個特殊的空間。
特別是高度在3~5萬米的區域,這里連高空戰斗機都很難觸及,而普通民用飛機都在1.5萬米以下的空域飛行。
通信飛艇可以長期漂浮在固定空域,作為通信基站、監控雷達、監測遙感。
不過張偉還是希望可以將成本壓低一些:“白組長,如果將有效載荷壓低到1噸左右,可以減少多少成本?”
“這個嗎?…”白沙估算起來:“大概可降低到單艘10萬左右。”
張偉點了點頭:“我代表通信部和你們基地展開這個合作,制造100艘高空通信飛艇。”
“沒有問題。”白沙臉上滿是笑容。
雖然這種合作對于他個人而言,并沒有什么直接利益,但這也是智人內部的普遍情況。
改善通信系統,那是惠及整個智人的事情,白沙沒有理由拒絕。
更何況有訂單,飛艇工廠就可以維持生產,未來蒲公英項目完成之后,就不需要安排員工轉業,減少了一部分麻煩。
其實這也是李青葉推動大項目的目的之一。
通過推動這種大型項目,帶動各種材料和技術的研發,也為內部員工提供大量的工作崗位。
這一次通信部看中真空飛艇的潛力,計劃造一批通信飛艇,就是蒲公英項目帶來的衍生品。
通信飛艇在成本和安全性上,可比星鏈衛星系統更具優勢。
畢竟飛艇載重比較大,成本比較低,使用壽命比較長,維修方便,可以長期在固定空域滯留,通信鏈路的容量比較大,通信距離比較短。
而星鏈衛星本身造價雖然不高,問題是這東西需要運載火箭發射上去。
以獵鷹運載火箭單次5700萬美刀的發射報價,一次性可以發射60顆星鏈衛星,單顆星鏈衛星的發射運費就是96萬美刀,就算是馬斯克給自己打5折,也需要48萬美刀。
再加上衛星本身的造價。
這成本可一點都不友好。
而且星鏈衛星的使用壽命堪憂,通信密度比較小、距離地表比較遠、無法固定在一個空域,這些都是問題。
解決了安全和浮力維持的真空飛艇,如果搭載1噸有效載荷,實現20T左右的通信密度,并且可以覆蓋半徑上百公里的區域。
這性價比實在是太高了。
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