查爾斯搬了一張椅子在角落里乖乖坐好,看起來和周圍的人一樣是大佬們帶來的學生,不過他頭上那一雙與眾不同的角還是立即暴露了他的身份。
今天大家討論的問題是如何在盡可能地減少增重的情況下在高空提高發動機的推力,目前的思路是讓發動機多噴點東西出來,不只是吸入前方空氣再從后方噴出來。
按航空發動機的推力計算公式:
F=M?C?-M?C?+(Ps-Po)A
其中
F:發動機推力;
M?:流入發動機的氣體質量流率;
M?:流出發動機的氣體質量流率;
C?:流入發動機的氣流速度;
C?:流出發動機的氣流速度;
Ps尾噴管出口靜壓;
Po:大氣壓力;
A:發動機尾噴管截面積;
當Ps與Po差值忽略,
則有
F=M?*C?-M?*C?
因為現在噴氣式發動機的進氣量與噴氣量一樣,即M?=M?,
則有
F=M?(C?-C?)
所以大家此前一直在在氣流速度差上做文章,但這一塊的潛力挖掘目前快到極限了。
因為質量流率是單位時間內通過截面的流體質量,于是大佬們開始在M?上做文章,看看能否“往發動機里加點東西”,以達到噴口噴出額外物質的目的。
有人提議在發動機后半段增加魔法陣往發動機里添加風元素,增加噴出物質質量。
但是大家經過一番計算后發現這種方法的理論效果并不理想,主要是魔法元素形成的氣體在高速氣流中相互碰撞會相互湮滅,沒出發動機就變回魔法元素了,大力輸出的話還不如綁幾枚火箭彈實惠。
又有人提議不要把目光局限于魔法,空氣之中含有氧氣,發動機里的氧氣充足,那么就在發動機里面燒些什么,讓發動機噴出額外的氣體。
問題來了,燒什么好?
這世界里的礦物燃料也就煤,石油天然氣什么的目前沒有發現,靈夢也不愿意去幫找。
這時布勞恩說道:“要不試試甲烷?”
一旁的查爾斯聽得一頭黑線,這是要把火箭發動機裝飛機上嗎。
他問道:“請問飛機上該如何儲存甲烷呢?”
這時就有人開始計算了,假設甲烷容器的設計壓力為5.5MPa,設計溫度為50℃,鋼板的使用溫度在-20℃~50℃之間,那么就使用42㎜厚的16MnR型壓力容器專用鋼。
假設容器是一個直徑2000㎜,高度5000㎜,兩端采用標準橢圓形封頭的圓柱體,那么這個容器可以裝甲烷約221㎏。而整個容器加上附件和甲烷的總重量則超過了12噸。
查爾斯捏了捏眉頭,希望言靈師們的空間拓展魔法和減重魔法給力一些,不然這就不好辦了。
正如他所想那樣,主持會議的留里卡宣布今天到此為止,他要去找一位名為沙塔洛夫的專家咨詢一下空間拓展魔法在航空器上運用的前景,以及在壓力容器上的使用情況。