宁静主持的铁基超导研究,得益于秦海不计成本的投入,进展非常迅速,成果一项接一项地发表在国际顶尖的刊物上,使得她的名气甚至超过了自己的导师陈宗则。在两个月前,宁静🛐与秦海通电话时,就报告说已🕙🌺经发现了临界温度高于77k的新型材料,只是制备方法还不成熟,暂时不能公之于众。一旦这种新型材料的制备方法取得突破,那么超导电机的研究就将迎来一个蓬勃发展的新阶段。
77k是液氮温区的边界,临界温度高于77k,就意味着这种材料可以在用液氮作为冷🞅👲却剂的条件下产生超导性能。用液氮进行冷却的成本很低,在现实中具有很🀠强的可操作性,在室温超导体还没有问世的情况下,液氮温区超导就是工程师们孜孜以求的目标了。
“超导线⚷圈的问题,我们就寄希望于弟妹了。”周林磊笑呵呵地说道,听说秦海💩🔢的女友是搞超导的专家,周林磊对于秦海的评价也顿时高了许多,不顾自己已经50多岁的年龄,居然跟秦海称兄道弟起来了。
“除了线圈的问题之外,永磁材料也是一个大问题,现在使用最多的钕铁硼磁能积倒是足够高了,可是居里温度太低,工作环境的温度🃆🕡稍高一点,磁性就消失了,这对于我们需要的电机而言,还是不够用啊。”周林磊紧接着又提出了第二个问题。
秦海笑着指了🌮指自己,道:“这个问🞹🙈🈘题😽🔎,周工就得寄希望于我了。”
“你?⚎🐓”周林磊诧异道,“🙴🎦怎么,小秦是搞磁性材料的?”
“我什么专业都没有,各种材料都接触过。”秦海道。“不过,我们现在搞出来了一种新的永磁材料,是以铈为🖣基础的。磁强度高于钕铁硼,而且居里温度可以达到600摄氏度以上。周工觉得够不够用🜅?”
“居里温度能够达到600摄氏度的新型永磁材料?”周林🈀🞙磊⚵惊讶地问道,“我怎么没有听说过?”
“这……可能是因🀠♵🌰为周工平日的工作太忙,没有注意看有关的文献吧?我们这种材料发布🞅👲出来已经有大半年时间了。🙀”秦海说道。
周林磊懊⚷恼地拍着自己的脑袋,说道:“是了是了,这大半年我一直都在琢磨蒸汽弹射器的问📆😦🃨题,还真是没有关注过磁性材料和超导材料这方面的信息,想不到技术发展得这么快,早知如此……”
说到这里。他突然卡住了,用眼角的余光偷偷看了看冀😜🂐明初。冀明初一直在听他们俩的对话,对于周林磊的这个小动作,自然也看在眼里。他呵呵笑🚛着问道:“怎么,早知如此,你就要坚持你原来的想法了吗?”
“只能说是比原😳🅜来的想法更多了一些理由,不过障碍还是非常大。”周林磊老老实实地回答道。
“你为什么不把你的想法跟小秦说说呢?你看,刚才你要走,我叫你留下来,你还一肚子不乐意。结果怎么样,不后悔留下来和小秦聊天吧?”冀明初问道。
“哪有不乐意啊……”周林磊的脸微微有点红,刚才他的确是⚵觉得留下来和秦海聊天是浪费时间。想不🞝🕋到几句话之间就👻得到了这么重要的一些信息,早知如此,他可不会流露出要离开的意思。现在被冀明初一下子揭了老底,他自然是颇为尴尬的。
“你把你的想法跟小秦说说吧,也许你的难题,在小秦他们🈀🞙那里就能够🞉💑👍得到解决呢。”冀明初再次对周🞝🕋林磊鼓励道。
“嗯……好吧。”周林磊迟疑☱了片刻,便点头接受了冀明初🈀🞙的建议,他把头转向秦海,认真地说道:“小秦。其实我们在蒸汽弹射这个思路之外,还有另外一个思路。那就是电磁弹射,不知道你听说过没有?”
“电磁弹射?”秦海笑了。“当然听说过。这么说,你刚才说的要求瞬时功率极大的电机,就是用📾☸于电磁弹射的?”
电磁弹射是在蒸汽弹射之外的另一种弹射方式,其原理是利用电磁的力量把航母上的飞机弹射📆😦🃨出去。与蒸汽弹射相比,电磁弹射所使用的装置结构更简单,不需要铺设复杂的管道,也不需要考虑高温高压蒸汽的储存和泄漏等问题。此外,电磁弹射的力量是由电流的大小决定的,因此比蒸汽弹射要更加可控,属于一种更有前途的飞机弹射方式。
然而,电磁弹射所面临的技术问题也比蒸汽弹射要复杂得多。首先,要以几秒钟之内把重达数十吨的飞机比静止状态加速到起飞速度,这对于电机的功率要求是极高的。周林磊刚才向秦海说到需要一种瞬时功率非常高的电机,指的就是用于驱动弹射器的电机。而研制这种电机的两大瓶颈就是能够支持大🖉功率的线圈以及能够工作在高温下的强磁体🈝⚷。🁰🈀
除了电机之外,供电装🚎置也是一个大难题。如果弹射器是在陆地上工作的,那么自然可以接入一条10万千伏或者更高电压的线路,以🃆🕡便在极短的时间内提供强大的电能。可是在航母上,要寻找这样大功率的供电设备就非常困难了,即便是核动力航母,其发电机也不可能提供🖸🗝🜩这样高的瞬间电能。
能够在瞬间进行大功率放电的,只有一种装备,那就是超级电容器。这种容量能够达到几千法拉的电容器能够储存丰富的电量,并且在极短的时间内释放🗤🝧🍠出来。与人们日常使用的充电电池相比,超级电容有几大优点:首先,其储电能力更强,同样重量的超级电容器存储的电量是充电电池的几十倍;第二,能够支持数十万🞴次的反复充放,而普通的充电电池充放一两千次就已经报废了;第三点,也是最重要的一点,就是充电时间和放电时间都非常短,这一条恰恰是电磁弹射器所最需要的。
周林磊作为一名电🀠♵🌰机专家,被安排从事航母弹射器的研究,就是因为军方最初的设想是使用电磁弹射器。但在对现有的技术储备进行充分考察之后,周林磊不得不遗憾地放弃了这个想法,转而开始主持蒸汽弹射装置的设计。冀明初知道周林磊对于电磁弹射一🜄直都念念不忘,借着今天这个机会,他让周林磊把这个难题推到了秦海的面前。
“超级电容、超导、永磁材料,这是我们研制电磁弹射装置面临的最大难题。”周林磊向秦海介绍道,“对了,还有大功率半导体元件,🜴🆖尤其是高压高功率🛖密度的igbt芯片,这也是被西方国家垄断,而且禁止向我国出售的技术。”
“果然每一项都😳🅜是世界级的难题。”秦海感叹道,周林磊最后说的那种igb🄸t芯片全称叫“绝缘栅双极型晶体管”,是在大功率电路中进行功率管理的半导体元件,🝑🐾在中国也是一项空白的技术。