Правда, ещё один принцип не оставлял мне покоя и дарил мне надежду, всё же построить дешёвый и безопасный ракетный двигатель со сверхвысоким удельным импульсом, этот принцип называется высоковалентное горение. Он заключается в том, что под очень большими давлениями, порядка 50000ГПа и выше, многие инертные газы проявляют свойства окислителей. (К слову при ещё больших давлениях, многие другие атомы таблицы Менделеева, не являющиеся окислителями, могут на средние и нижние электроны проявлять окислительные свойства высоких энергий. Поскольку, чем ниже электрон в атоме, тем выше его энергия. А набор химических свойств атомов по средним и нижним электронам радикально отличается от привычной нам картины из восьми столбцов.) Закачивая ксенон с алюминием под давлением свыше 50000ГПа, и нагревая эти вещества выше 3000К, можно добиться эффекта начала горения между ксеноном и алюминием. В результате которого верхние электроны алюминия проваливаются на постоянные валентные орбиты ксенона, которые находятся значительно ниже, чем у обычных элементов, что и определяет инертные свойства газа. Это горение протекает до того момента, пока температура смеси не превысит 70тыс К. После превышения этой температуры, горение останавливается по причине начала процессов диссоциации, и может продолжаться только после охлаждения, либо после сильного повышения давления. При этом, за один цикл сгорания выгорает совсем ничтожная доля ксенона и алюминия, то есть реальная теплотворная способность этого процесса столь высока, что горение при постоянном теплоотводе может продолжаться крайне долго, и за это время может выделиться свыше 50гигаДжоуль энергии, что в 2,5 раза больше чем у лучшего эксимера гелия. В отличие от эксимера гелия, хранить ксенон и алюминий можно в обычных условиях, а процесс горения стабилен, не взрывоопасен и затухает при достижении температуры порядка 70тыс К, конечно, если вовремя успевать сбрасывать давление. Таким образом, работая с этим принципом, можно добиться того, что энергия будет выделяться абсолютно стабильно длительное время и её можно использовать, например, для нагрева рабочего тела, такого как водород, или сбрасывая отработанные продукты сгорания ксенона и алюминия. При этом, поскольку химическая реакция не способна обеспечить полное выгорание, целесообразно применения турбин, и превращение тепла в электричество, с последующим использованием ксенонида алюминия в качестве рабочего тела электроракетного двигателя. При этом, в случае невозможности превращения соединения в плазму или ионы, нужно мешать его с ионными частицами другого вещества, осуществлять разгон, выбрасывать струю рабочего тела, а ионные частицы на выходе двигателя улавливать, и возвращать в начало цикла. Есть и другие способы оптимизация процесса, например, когда в трубе сопла поддерживается постоянное давление на всей длине, при которой идёт постепенный процесс выгорания топлива с заданной скоростью и с таким расчётом, чтобы температура не поднималась выше температуры диссоциации. Однако, схема применения горения ксенона и алюминия для ракетного двигателя сложнее обычной, вместе с тем, есть и другие отрасли применения данного принципа, где отвод тепла от прогоревших компонентов не составляет проблемы, например в электроэнергетике. И эта реакция горения, кстати, тоже химическое ракетное топливо, хотя энергия у него около ядерного порядка, а возможный удельный импульс 300 или даже 500 километров в секунду. При этом, это топливо абсолютно безопасно с точки зрения хранения в баке ракеты. Причём в перспективе, уровень валентности горения элементов можно повышать, то есть, например, с 6 электронов, можно дойти до прогорания 20 или даже 50 электронов. При этом энергия 50го электрона в тысячи раз больше, чем 10го, а энергия 10го электрона превосходит энергию горения кислорода в тысячи раз. Увы, на этом пути есть грозное препятствие, необходимо создавать длительное статичное давление, причём, для достижения наивысшего эффекта требуется создание материалов, которые прочнее стали в миллионы раз, и имеют температуру плавления в сотни тысяч кельвин, тогда в 2003ем году эта задача ещё не была решена. Хотя чисто гипотетически, металл полученный методом кристаллизации под гипер высоким давлением, при высокой температуре, и способен иметь прочность на разрыв в миллиард раз превосходящий прочность стали, и температуру плавления свыше 1,5 миллиона К, на тот момент такие металлы нами созданы не были, поскольку для создания такого металла требуется создать давление в пресс форме 90000000ГПа и выше (1ГПа=10тыс атм., алмазы получают при 10ГПа) Большие перспективы для металлургии представляли осмий и иридий, их монокристаллические детали с идеальной кристаллической решёткой позволяли достигать давлений в 3000ГПа, и этого всё равно было мало. И, тем не менее, медленно и неуверенно, Скайнет под моей указкой брал одну высоту давления за другой. Я не знал, работают ли другие люди над нашими опытами, но понимал, что даже если работают, то только через компьютер. Враг следил за нашими лабораториями, и любой умный человек, задействованный в проекте, сразу умирал. В связи с чем, все опыты Скайнет ставил сам на подземных базах, и медленно, но верно шёл вперёд, создавая новые сверхплотные формы металлов. При этом, например, увеличение плотности алюминия на 40% потребовало давления в 1000ГПа, а аналогичное увеличение плотности железа на 18% потребовало давления 560ГПа. При этом, для дальнейшего уплотнения металла, требовался экспоненциальный рост давления, и если первые 20-40% давались относительно легко, то для тяжёлых и плотных металлов, имевших более 30 электронов, уплотнение за отметку 40% требовало невероятных давлений, достигать которых мы пока не умели. И всё же, будущее показало, впереди нас ждала космическая эра и невероятные технологии.
И не только давление стало прологом к нашему пути. Но мной впервые были созданные ионные решётки с большими зарядами, внутри металлов с вынужденной валентностью, сопротивление которых очень высокое, а электроны сидят неподвижно. Я научился обстреливать детали ионами, со скоростями 100-1000км/сек. Такой ион, попав на заданной скорости в металл, тормозился и останавливался в определённой точке, оставаясь ионом. Создавая шахматную структуру в виде ионов с зарядами плюс и минус, можно было ощутимо увеличить прочность деталей.
Работая над созданием двигателей космических кораблей, я очень быстро открыл для себя сегнетоэлектрики, вещества со сверхвысоким диэлектрическим сопротивлением. Понимая, что такое напряжение и заряд, обусловленный плотностью элемента и его энергией ионизации, мною были созданы проводники, способные запасать рекордно много энергии в пространстве рекордной малости. Чем выше энергия ионизации вещества, тем больше такой проводник может запасти напряжение или потенциал заряда. Эти вещества позволили создать супер конденсаторы невообразимой ёмкости. Я предполагал использовать супер конденсаторы как источник энергии электроракетного двигателя с удельным импульсом порядка 100 или даже 200 километров в секунду. И эта технология уже была на подходе, несмотря на большую массу конденсатора, которая могла составлять до 50% массы всего корабля, при запасе рабочего тела 30%, корабль, имеющий удельный импульс 100 километров в секунду, уже мог взлетать на орбиту Земли и вывезти туда груз, и даже долететь до Луны и обратно. При этом, я предполагал, что в будущем технология сегнетоэлектриков и сверхёмких проводников будет совершенствоваться. И мы сможем создавать совершенные корабли, способные выводить в космос грузы, расходуя на заправку лишь электричество, и атмосферный азот в качестве рабочего тела. Что гораздо эффективнее всего ранее описанного.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
