《学霸的微观世界》正文 第335章 千古罪人
说是实验室，看起来不过像是一间‘工棚’。
因为诺大的实验室，竟然都是由简陋的砖混结构建成的，里面的装饰，只用生石灰糊了一层白色的墙壁，刘峰还分明能够看见四周的墙壁上那一块块的斑驳，那是生石灰被风化后脱落露出来的红色砖石显露在外造成的。
窗外，一阵大风刮过，耳边随后就传来一阵阵哗啦哗啦的声音，刘峰抬头向声响处望去，那是实验室的屋顶，竟然是由农村常见的类似卷帘门一样的铝合金构材铺上的，一阵大风吹来，屋顶的铝合金直咵咵作响，让人不得不怀疑这些东西会不会被风给带走了。
这，就是一个院士的实验室？
刘峰有些不敢相信自己的眼睛。
“条件有些简陋，让刘教授见笑了。”马院士似乎知道刘峰的疑虑，笑呵呵的解释道，“这间实验室以前是一家仓库，由于靠近我们海州大学，地价也便宜，就被学校买了下来，但之前一直都没有开发，正好我们的电磁弹射器占地面积不小，而我也拿不出建造专门用于摆放弹射器的实验楼，索性就向学校申请了这栋老式仓库，将就着，简单改造一下就可以用了。还好当初的施工方给力，这么些年过去了，除了墙壁有些风化以外，没有出现什么大问题。”
刘峰真是佩服得五体投地。
若非亲眼见到，他真的很难相信一个国宝级别的院士，竟然在如此简陋的实验室里搞出了代表地球上最先进的航母电磁弹射器，虽然只是一台样机！
也就这样的人才能甘于如此了吧，不会计较条件简陋不简陋，只要有地方能够让他做实验，就能心满意足了；如果换成是他自己，绝对是一直泛嘀咕的。
还好，除了这间‘实验室’以外，马院士的其他实验室看起来还挺‘华丽’的，无论是设备还是环境，那才是院士大佬应该有的待遇，要不然，刘峰都要怀疑马院士是不是得罪了什么大人物，被流放到这里来了。
这样的人才，竟然受到这样的‘待遇’，又岂会不让其他人生出兔死狐悲物伤其类的感觉？
摇了摇头，刘峰也没有再计较这里的环境。
其实说起来，他虽然有点虚荣，但大体上自己还是马院士这类的人物。
嗯，没错。
抬头仔细打量着实验室的整体布局，发现这间由仓库改造的实验室，占地面积还真不小，足足有两个篮球场那么大，；一整套复杂的电磁弹射器的样机组，数以十万计的大小部件摆放在里面，四周竟然还能剩下足以容许一辆重型卡车通过的空间。
“这就是那台1：1的单元设备样机？”盯着摆满了大半个仓库的仪器设备，刘峰询问道。
“没错，”
马院士点了点头，直接领着刘峰跨进了大门，身边两位安保人员紧随其后，走到了实验室的一个角落，
“我们这台弹射器样机，主要由电网和电磁发射装置两大结构模块构成，现在在你面前的就是电网模块，也是一套由12相交直流双绕组发电机组成的综合发电系统，用来模拟军舰上的供电设施。”
刘峰点了点头，对于这套马院士的得意之作可是佩服得紧，因为以他的能力，竟然也找不出任何可以‘深加工’的地方。
没有自取其辱，随后，刘峰又紧跟着马院士来到了实验室的另一个角落。
“你现在看到的是电磁发射装置模块。它是由一套闭环运动控制系统组成的，主要由储能系统、脉冲功率变换系统以及脉冲发射装置组成。”
“他的工作原理，简单说来，当整套系统开始工作的时候，储能系统便以较小的功率长时间地从电网吸收和存储能量；而当储存的能量满足发射所需后，一旦接收到发射命令，便立即向脉冲功率变换系统释放能量；脉冲功率变换系统随后将储能系统释放的电能变换为脉冲发射装置工作所需的脉冲电能，产生电磁力推动发射体运动；最后由闭环运动控制系统实时地控制发射体的运行轨迹，确保在预定的位置将其加速至设定的末速度，完成发射任务。”
一边听着马院士的介绍，一边观察着这个系统的结构布局，然后又拿来同自己从马院士这里得到的技术细节相互印证。
刘峰的双眼放光。
似乎是有所启发，最终，他点了点头。
说起来，马院士遇到的技术瓶颈，不在于电网以及储能系统上，而在于脉冲功率变换系统以及脉冲发射装置上。
事实上，按照电磁弹射器的用途、发射轨道长度和末速度的不同，刘峰知道电磁发射技术主要可以分为三大类：
一类正是应用于航母的舰载机弹射器，其脉冲发射装置的发射轨道长度一般不超过100米，其末速度可达100m/s （360公里/小时）的级别，弹射的最大重量，可以达到45吨。
另一类就是刘峰之前看到的电磁轨道炮技术，主要用于军用电磁炮和近防炮，其发射轨道长度一般在10米以内，末速度可达3km/s（8-9倍音速），其弹射物体质量，一般在10到几十千克左右。
至于第三类电磁推射技术，就比较科幻了，主要是用于航天器的发射，其发射轨道长度一般在千米级别，其末速度可达8km/s（第一宇宙速度），弹射质量普遍在吨级以上。
从这三类电磁发射技术可以看出，在具体讨论电磁发射技术的时候，这里面可以总结出一个非常需要注意的技术指标，那就是加速度G值！
对于电磁弹射器来说，这是一个至关重要的指标！
因为，对于一般人来说，超过3g的加速度就难以忍受，即便是久经训练的飞行员也只能短暂承受不超过9g的加速度，超过限度就有可能产生短期或永久的身体伤害乃至死亡。
因此，和各种设备同一样，有G值的限制，譬如说一般的民航客机就不能超过2.5个g，否则就有空中解体和结构损坏的可能。
即便是战斗机，其可承受的G值也相当有限，例如F35在最初设计中，其可承受的最大结构加速度值也不超过6.5G 。
而在电磁发射领域，由于其可以实现相当稳定的加速过程，其发射过程可以近似简化为牛顿力学中的零初速度匀加速过程。
根据相应的运动公式，其发射过程中所需的加速度其实只受到发射轨道长度S和末速度V两项的影响，更精确一些的说，其加速度和轨道长度成反面（轨道越长，所需的加速度越小）；和末速度（最终速度）的平均值的一半成正比（要求的末速度越大，其所需的加速度越大，而且成平方式递增）。
由此可知，航母用电磁弹射器的加速度必须在6G以下，而电磁炮和近防炮的加速度却能达到45000G以上！
因此，相比于蒸汽弹射器，电磁弹射器其实是非常稳定、可调的，而且具有较低的G值，这绝对是它最突出的一大优势；
然而，成也如此，败也如此，稳定、可调还好说，但较低的G值，绝对考验着弹射器的设计指标和科幻程度。
一方面需要较低的G值，而另一方面却需要短时的瞬时速度，对于脉冲功率变换系统以及脉冲发射装置就是个极大的考验，而这，也就是马院士一直不能解决的最大瓶颈！
不过，对于刘峰来说，他已经想到了两种方法可以改善这些问题，当然，最后能不能成功也不一定，还需要他进一步的对这些装置做到了熟于心，能够在脑海中模拟装置的运行才行。
但目前看来，他至少已经有了80%的把握了。
随着时间的逐渐流逝，两人一直在实验室里待了好几个小时，最终，在天色将晚之前，刘峰自信地笑了：
“马院士，我听说M国正在建造最新式的福特级航母，上面运用的也是电磁弹射器；对于M国佬的电弹设备，你知道他们是怎样解决这些问题的吗？”
马院士却面带鄙夷，对于M国佬所谓的电弹设备简直不屑一顾：
“也不是我马某人自夸，即便是我这台1:1的样机，也比他们公布出来的电磁弹射器指标先进了一倍有余！”
“哦？”刘峰伸长了脖子，洗耳恭听。
“虽然我不知道他们到底哪来这么大的底气、竟然敢宣布在福特号航母上摒弃他们成熟的蒸汽弹射器，改用并不成熟的电弹，但在我想来，除了追求高科技以外，这里面一定有着许多不可告人的秘密，其中，最大的可能性恐怕是想要从他们的国会骗取经费而已。”
“而且，据我所知，他们的弹射器现在面临的问题，比我们的大多了。
内行看门道，外行看热闹，这里面我总结了4大问题。
首先，M国人严重低估了电弹给航母带来的工作量和维护负载！正因为此项原因，前不久，我听说他们的福特号航母，因为电磁弹射器的缘故，改变了原有的设计、扩展了相关空间，折腾了许久！
其次，是弹射应力的问题：M国人原有的设计指标，觉得采用电磁弹射应该可以有效降低飞行器弹射时的结构应力负载（即前文中讨论的g值），但在陆地上实际测试中，F/A-18舰载机的主结构应力负载是增加了的。
紧接着是电弹的独立维护：他们的电弹维护设计方式问题很大，就在前不久，M国海军发现，他们的福特号航母设计，无法隔离某一条弹射器进行独立的检修，严重降低了系统的可靠性和运作能力。
最后就是可靠性问题了：目前我们的样机故障率是200分之一，也就是200次弹射就会出现一次问题，而M国人公布的电弹数据，却是100分之一，100次弹射就有一次故障，距离其设计的目标4166次还差的很远！
当然，这些大部分都是他们公布出来的数据，经过我们的人确认，或许和事实有不小的出入，但也不会相差很多。”
听着马院士自信而又不屑的语气，刘峰忽然想起了一句话
——“领先就要领先M国！”
这是马院士在之前综合电力系统研制成功的时候说出来的一句话。
自信、霸气！
恐怕也只有这样的国宝级科学家，才能说出这样的话了吧！
马院士在科研上的努力和天赋，对敌我双方最前沿研究的如数家珍，不得不让人佩服不已，并且心驰神往。
尽管刘峰自认为自己也能做到，甚至比马院士还要做得好，但人家马院士可没有外挂！
没有外挂也能做到开挂般的弯道超车，除了马院士以外，也就老一辈的科学家才会偶尔出现那么几个……对于这种人，刘峰一直都发自内心的敬佩。
“看来，我们这是在创造一个前无古人的记录，”刘峰也豪气云干，“航母的第二代弹射系统——电磁弹射器，终将由我们华国来引领！”
“看来，刘教授非常有信心啊！”马院士笑着说道。
“当然，我又怎么可以辜负马院士的眼光？”刘峰也笑了，“那么，接下来，就由我来抛砖引玉，说一说我的想法吧。”
于是，接下来，刘峰将自己的想法详细阐述了一遍，而马院士也认真地听着刘峰的讲述，脸上充满了期待。
日落西斜，夜色渐深，然而两人似乎都没有罚发觉到时间的流逝，实验室旁边的小办公室里，讨论声此起彼伏，一直都没有停歇。
而被两位教授赶出门外的工作人员，看着那扇紧闭的小门，一直从下午等到了傍晚，又从傍晚等到了深夜，这才无可奈何地摇了摇头，各自离去了。
唯有跟在刘峰身边的耿堂以及马院士身边的那位安保人员，一直等在门外。
看到一直都没有出过办公室的两位大佬，耿堂颇有些担心道：“老魏，你说，这两位在里面待了半天，不吃不喝的，应该不会出什么事吧？”
说起来，他和马院士身边的那位也是同僚，但份数不同的系统，从事的工作却大同小异，因此，在门外等候的时刻，两人已经结下了一份情缘。
那位叫老魏的同志年龄看起来要比耿堂大了一旬，经验非常丰富，这种事情也经历过不只一次了，笑着怂恿道：“要不，你进去看看？”
耿堂迟疑了一会儿，走到门口，正要敲门，却突然想起了什么，回过头来：“可你为什么不去？”
老魏笑了笑：“因为我怕啊！”
耿堂也笑了：“怕？有什么好怕的？”
老魏：“我怕我会成为咱们国家的千古罪人！”
耿堂：“……”
脑海中突然闪过三个字——坑爹的！ 记住本站网址，Ｗｗｗ．biquxu．Ｃｏｍ，方便下次阅读，或且百度输入“ biquxu.com ”，就能进入本站
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马院士点了点头，直接领着刘峰跨进了大门，身边两位安保人员紧随其后，走到了实验室的一个角落，
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刘峰点了点头，对于这套马院士的得意之作可是佩服得紧，因为以他的能力，竟然也找不出任何可以‘深加工’的地方。
没有自取其辱，随后，刘峰又紧跟着马院士来到了实验室的另一个角落。
“你现在看到的是电磁发射装置模块。它是由一套闭环运动控制系统组成的，主要由储能系统、脉冲功率变换系统以及脉冲发射装置组成。”
“他的工作原理，简单说来，当整套系统开始工作的时候，储能系统便以较小的功率长时间地从电网吸收和存储能量；而当储存的能量满足发射所需后，一旦接收到发射命令，便立即向脉冲功率变换系统释放能量；脉冲功率变换系统随后将储能系统释放的电能变换为脉冲发射装置工作所需的脉冲电能，产生电磁力推动发射体运动；最后由闭环运动控制系统实时地控制发射体的运行轨迹，确保在预定的位置将其加速至设定的末速度，完成发射任务。”
一边听着马院士的介绍，一边观察着这个系统的结构布局，然后又拿来同自己从马院士这里得到的技术细节相互印证。
刘峰的双眼放光。
似乎是有所启发，最终，他点了点头。
说起来，马院士遇到的技术瓶颈，不在于电网以及储能系统上，而在于脉冲功率变换系统以及脉冲发射装置上。
事实上，按照电磁弹射器的用途、发射轨道长度和末速度的不同，刘峰知道电磁发射技术主要可以分为三大类：
一类正是应用于航母的舰载机弹射器，其脉冲发射装置的发射轨道长度一般不超过100米，其末速度可达100m/s （360公里/小时）的级别，弹射的最大重量，可以达到45吨。
另一类就是刘峰之前看到的电磁轨道炮技术，主要用于军用电磁炮和近防炮，其发射轨道长度一般在10米以内，末速度可达3km/s（8-9倍音速），其弹射物体质量，一般在10到几十千克左右。
至于第三类电磁推射技术，就比较科幻了，主要是用于航天器的发射，其发射轨道长度一般在千米级别，其末速度可达8km/s（第一宇宙速度），弹射质量普遍在吨级以上。
从这三类电磁发射技术可以看出，在具体讨论电磁发射技术的时候，这里面可以总结出一个非常需要注意的技术指标，那就是加速度G值！
对于电磁弹射器来说，这是一个至关重要的指标！
因为，对于一般人来说，超过3g的加速度就难以忍受，即便是久经训练的飞行员也只能短暂承受不超过9g的加速度，超过限度就有可能产生短期或永久的身体伤害乃至死亡。
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即便是战斗机，其可承受的G值也相当有限，例如F35在最初设计中，其可承受的最大结构加速度值也不超过6.5G 。
而在电磁发射领域，由于其可以实现相当稳定的加速过程，其发射过程可以近似简化为牛顿力学中的零初速度匀加速过程。
根据相应的运动公式，其发射过程中所需的加速度其实只受到发射轨道长度S和末速度V两项的影响，更精确一些的说，其加速度和轨道长度成反面（轨道越长，所需的加速度越小）；和末速度（最终速度）的平均值的一半成正比（要求的末速度越大，其所需的加速度越大，而且成平方式递增）。
由此可知，航母用电磁弹射器的加速度必须在6G以下，而电磁炮和近防炮的加速度却能达到45000G以上！
因此，相比于蒸汽弹射器，电磁弹射器其实是非常稳定、可调的，而且具有较低的G值，这绝对是它最突出的一大优势；
然而，成也如此，败也如此，稳定、可调还好说，但较低的G值，绝对考验着弹射器的设计指标和科幻程度。
一方面需要较低的G值，而另一方面却需要短时的瞬时速度，对于脉冲功率变换系统以及脉冲发射装置就是个极大的考验，而这，也就是马院士一直不能解决的最大瓶颈！
不过，对于刘峰来说，他已经想到了两种方法可以改善这些问题，当然，最后能不能成功也不一定，还需要他进一步的对这些装置做到了熟于心，能够在脑海中模拟装置的运行才行。
但目前看来，他至少已经有了80%的把握了。
随着时间的逐渐流逝，两人一直在实验室里待了好几个小时，最终，在天色将晚之前，刘峰自信地笑了：
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马院士却面带鄙夷，对于M国佬所谓的电弹设备简直不屑一顾：
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最后就是可靠性问题了：目前我们的样机故障率是200分之一，也就是200次弹射就会出现一次问题，而M国人公布的电弹数据，却是100分之一，100次弹射就有一次故障，距离其设计的目标4166次还差的很远！
当然，这些大部分都是他们公布出来的数据，经过我们的人确认，或许和事实有不小的出入，但也不会相差很多。”
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这是马院士在之前综合电力系统研制成功的时候说出来的一句话。
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尽管刘峰自认为自己也能做到，甚至比马院士还要做得好，但人家马院士可没有外挂！
没有外挂也能做到开挂般的弯道超车，除了马院士以外，也就老一辈的科学家才会偶尔出现那么几个……对于这种人，刘峰一直都发自内心的敬佩。
“看来，我们这是在创造一个前无古人的记录，”刘峰也豪气云干，“航母的第二代弹射系统——电磁弹射器，终将由我们华国来引领！”
“看来，刘教授非常有信心啊！”马院士笑着说道。
“当然，我又怎么可以辜负马院士的眼光？”刘峰也笑了，“那么，接下来，就由我来抛砖引玉，说一说我的想法吧。”
于是，接下来，刘峰将自己的想法详细阐述了一遍，而马院士也认真地听着刘峰的讲述，脸上充满了期待。
日落西斜，夜色渐深，然而两人似乎都没有罚发觉到时间的流逝，实验室旁边的小办公室里，讨论声此起彼伏，一直都没有停歇。
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唯有跟在刘峰身边的耿堂以及马院士身边的那位安保人员，一直等在门外。
看到一直都没有出过办公室的两位大佬，耿堂颇有些担心道：“老魏，你说，这两位在里面待了半天，不吃不喝的，应该不会出什么事吧？”
说起来，他和马院士身边的那位也是同僚，但份数不同的系统，从事的工作却大同小异，因此，在门外等候的时刻，两人已经结下了一份情缘。
那位叫老魏的同志年龄看起来要比耿堂大了一旬，经验非常丰富，这种事情也经历过不只一次了，笑着怂恿道：“要不，你进去看看？”
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