18.离子推动

江伟终于彻底从实验室爆炸事件中完全康复了，这足足耗损了他一个月的时间，对于他来说，这一个月的时间实在是太宝贵了，可是在医院住院他又无可奈何，现在好不容易康复了，他自然要将他全部的精力投入到他的论文书写中去，投入他论文所涉及的实验当中去，他要么在写论文，要么在做实验，为写论文提供实践支撑。

北华大学是最好的大学，果然名不虚传，它的教学条件和实验室条件是所有大学中最好的，各种各样的实验实应有尽有，江伟初到学校来，就明显感觉到西京航天大学与这所著名大学的明显差距，这所大学的教学资料实在是太丰富了。

江伟整天整天的窝在等离子体实验室，通过各种实验方法测试等离子体的各种物理、化学、电学性质，有了对这些性质的理解，然后再从理论上分析分离、加速这些等离子体的方法。

在所有气体中，氙气是最容易等离子体化的，所以星际航行一般选用液态氙作为燃料，在等离子体化后，然后分离出带两种不同电荷的离子，分别通过不同的电场加速向后喷出，以期获得向前的推力，氙离子发动机的原理就是这么简单，但是要将它工程化做出真正的发动机来，却是一个很大难题，现在只有美国、RB这两个国家有实际应用的发动机，其他国家的都是停留在理论研究阶段，就是美国和RB研制出来的氙离子发动机，所获得的推力也是非常小的，只有几牛顿，这种小推力的发动机在近地空间由于地球重力的影响完全无法应用，但是在星际航行中却大有用途，因为几十公斤的原料，就是连续不停歇的推动航天器，也能推动好几个月，让航天器最终得到一个很大的速度，这种发动机相较于其他发动机的优势是不言而喻的。

江伟整天在实验室制造和观察着这种气体的性质，不过他很不喜欢将氙气离子化的过程，那是需要用到高能射线一类对操作人员身体可能造成伤害的方法才能实现的，并且有效的离子化率还不够高，等到他终于找到新的方法将氙气离子化的时候，已经是他到北华大学的第二个年头了，他已经到北华大学一年了，他的办法大大提高了氙气的离子化率，并且解决了这种新的高的离子化的方法在工程中实际应用的几个难题难点。

他日复一日的在实验室中辛勤的劳作着，他终于有了很多的发现，所谓成功就是天才加汗水，这两样东西他都有，他毫不懈怠。

每隔一段时间他就向施教授报告一番他的研究发现。他与施教授在实验室里共同研究这种发动机，有了很多共同的发现。

江伟说道：“如果像有关资料说的那样，采用冷态的方法将氙气离子化，离子化率很低，这样的方法，做不出大推力的离子发动机来。”施教授问道：“星际航行，本就是需要小推力的离子发动机，大推力的离子发动机目前世界上还没有，但是需求是科学发展的动力，什么场合要大推力的离子发动机呢？有无需求？”

江伟答道：“有的，远程再入式弹头在再入大气层时会遇到很大的气动阻力，严重降低了它的速度，影响了它的突防效果，如果这个时候有个大推力的发动机阻止它的速度下降，这对突防对方的反导系统很有好处。”

施教授问道：“是不是可以这样说，要做出这样的发动机，需要大大提高气体的离子化率？你找到了这种方法吗？你找到了快速将大量阴阳离子分离的方法吗？”

江伟答道：“是的，需要大大的提高气体的离子化率，我想，在实验中我已经找到了这种方法，这种方法需要大量的能量，但是我想，这在工程是可以实现的，如果我没有找到快速分离的办法，这种方法也没有任何意义。正如在设计普通燃料超然发动机的过程中，如果没有找到在十三级台风中点燃一根火柴的方法，超然发动机的原理就没有任何意义，只能停留在纸面阶段，根本无法工程化。”

施教授惊诧的看着江伟，久久不能回过神来，他终于回过神来，他问道：“在实验室中是否还有别的发现？”江伟答道：“有的。”施教授说道：“请讲。”江伟说道：“在等离子体屏蔽的物体中，通常认为电磁波是不能通过的，这就是返回式卫星的黑障阶段，它外面包裹着一层火球，也就是一层热的等离子体，这个时候卫星是无法与外界进行无线电联络的，只能等温度降下来、这层热的等离子体消失方可恢复通信。”施教授说道：“你的发现呢？”江伟说道：“我的发现是卫星之所以在这阶段不能与外界通信，是因为这层炽热的等离子体太厚了，如果它薄一些、再薄一些，只有薄薄的一层，某些高频段的无线电还是能通过的，损耗也不会太大。”施教授闭目凝神，他睁开了双眼，他说道：“如何使得这层炽热的等离子体气体变薄？”江伟答道：“吸气，让大推力离子发动机吸入这些炽热的等离子气体，然后以更快的速度往后推出，这样再入式航天器还能获得一个很大的向前推动的力。”施教授说道：“你是说，这个时候航天器会越飞越快？”江伟答道：“不会越来越快，但是减速会很慢，在落地之前，它的速度会维持在至少十五马赫的高速度，远高于目前洲际导弹弹头落地的速度，洲际导弹弹头落地的速度，由于在空气中损耗太大，落地时速度通常在十马赫以下，并且落地前的一段飞行中，由于黑障的存在，它基本上是盲飞，无法开启主动雷达搜索目标，这就意味着它无法打击移动目标。”施教授说道：“洲际导弹都是核导弹，不存在打击移动目标的问题。”江伟说道：“但是盲飞，意味着如果有强大的反导导弹临近，它根本无法发现。”

施教授思忖片刻，问道：“你博士毕业还有一年，这一年内你想做点什么？”江伟答道：“在这剩下的一年里，我想将这些发现从实验室中移到外面去，也就是在工程中实现它。”施教授说道：“包括电磁波穿透薄的热等离子体的研究吗？”江伟答道：“包括。”施教授问道：“你是想研究目前几个大国正在研究的高超声速武器吗？”江伟答道：“比那个快多了。”施教授点点头说道：“你按照你的想法进行吧。你既然有能力有精力，那你的博士论文你就写两份，一份是公开的，就是通常的氙离子发动机的原理研制，另外一份是秘密的，就是最近这些天你跟我讲的这些，务必翔实可靠，这份秘密的论文只有我和王教授审阅，其他人不能看，你也需要注意保密，你论文里所有的东西，我和王教授会在实验室里复现，我们会亲自动手操作。”江伟答道：“是。”施教授又嘱咐道：“我现在虽然不是系主任了，但是如果学校的实验室不能满足你的实验要求，你跟我说，我会联系社会外面，尽力给你找到符合你要求的实验条件。”江伟说道：“好，谢谢老师。”施教授答道：“该我谢谢你，请记住，一定要保密，这份绝密的论文，只有你、我和王教授能看，你也不要跟你的师兄弟们讨论。”江伟答道：“是！”

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