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细胞渗透

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第107部分
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以容纳往返燃料,以及容纳足够的旅客,容纳足够的登陆建设设备。如果想要满足一次运送一万人前往火星定居的要求,按照科学家的测算,这艘宇宙飞船的长度应该达到一公里,宽度达到300多米,是一个巨大的太空橄榄球。

这里存在一个很复杂的工程学难题,就是如此庞大的结构,当它必将被长时间赋予加速过载,这个过载值会达到甚至超过十分之一G。一个并不算大的过载,但是当这个过载被置于一个如此大的结构下,很多简单的问题都会无限复杂化。

比如加速时内部支撑结构的受力问题,一个长约一公里、直径达300米的宇宙飞船。它的自身重量将会达到两千多万吨,当它整体被赋予十分之一G的加速度,必将存在巨大的内部应力。这个应力是从发动机一直向船身各处传导的,在靠近发动机的结构上,主要受力件甚至要承受整个飞船的加速应力。

这对船体内部的结构设计,以及材料性能是一个巨大的挑战,这个工程性问题恐怕是人类从来没有遇到过的。

12…16 18:19:09248。第248章 天梯圜

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一旦开始加速,为了达到必须的速度,这个加速将会一直持续几天的时间,就是说整个飞船都必须长时间处在加速状态,这对材料抗疲劳性能是一个巨大挑战。

宏观尺寸一旦被放到足够大,原先很多微小的问题就会被无限放大,成为影响整体结构的关键性问题。

比如一根一米长,十厘米粗的钢柱一定刚性十足、弹性不足。但是当这个尺寸放大一千倍,变成一个一公里长,一百米粗的巨型钢柱之后。这个钢柱如果两头被支起,它一定会被自身重量折断。如果这个巨型钢柱被施加一个加速度,那么它恐怕会像弹簧一样,不停的开始各种剧烈震荡,来传导这种加速度。

这就是材料共振问题,当船体尺寸如此巨大之后,任何微小的状态改变,都会在这个庞大的结构上产生各种形变量。这种形变量是会传导和互相影响的,这种型变量很像是水面的波浪,它是有振幅,有波峰波谷的,当各个方向传来的震荡同时聚集在某个结构件上,很容易发生共振强度超过结构强度的情况。

这时候,就会在飞船内部某个结构上发生撕裂现象,一旦破坏发生,会引起很多不可预知的破坏性传导。甚至整个巨大的系统会因为自身加速导致整体崩溃。

除此之外,因为宇宙飞船是处在太空之中的,这意味着它周围没有任何摩擦力,那么它内部必然存在强大的颤动噪音。所谓颤动噪音就是内部受力变化引起的结构颤动的传导,这种颤动除了被自身材料的阻尼消耗掉之外,没有任何其他解决办法。因为它是悬浮在太空中的,没有海水也没有陆地给它清除这种颤动。

只要飞船内部存在各种运动,只要它的发动机是运行着的,它的设备是运转着的,这种颤动噪音就永远不会消失,并且会随着设备输出功率的增大而逐步增加,它会成为船体内的背景噪声以及背景颤动。

这个颤动问题,会和前面的材料共振问题叠加在一起,形成更加复杂的力学和声学问题。因为飞船独特的太空环境特性,这些内聚力不会得到释放,它们除了被内部阻尼变成热能释放掉,再没有其他转化方式。

科学家们的解决方案是在内部建设大量分散式水箱,反正宇宙飞行也需要储备大量的淡水,同时还可以利用水箱内部水的自然波动来消减这种内部颤动和共振。

……

在科学家们绞尽脑汁解决建设飞船必将面临的各种工程和技术难题时,很多前期准备也在进行中。

首先吴辉需要建设更多的天梯,以便增加向太空发送货物的能力。吴辉准备再次建设15座天梯,这些天梯会沿赤道一线排列开。在将近两千五百公里长的赤道线上,每隔150公里会建设一座天梯。这些天梯将会从苏门答腊岛经过加里曼丹岛,经过苏拉威西岛,直到极乐鸟半岛东侧洋面。

吴辉派人与印尼进行新一轮磋商,利用各种交换条件,从印尼手中租借其赤道沿线的领土。地上领土并不需要很多,吴辉只需要每隔150公里的距离,租借个几平方公里土地就行。但是赤道一线的领空是必须全部租借的。因为这一整条线基本都处在印尼境内,印尼从中获得了巨大好处。

与印尼谈判结束之后,吴辉沿着赤道一线划定了一条直达太空远地轨道的禁飞区,这条禁飞区长达两千五百公里,宽达二百公里。这个范围内,无论是

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