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[赛博巴黎奥运会/星舰设计大赛]7181型核盐水小行星拖船

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星舰设计大赛参赛作品@冰冻罗非鱼⛄
——舰船概况——
星舰名称:亚瑟·查理斯·克拉克号7181型核盐水小行星拖船
所属舰队:新联太空军与泛亚联盟军事航天军联合小行星任务部队
燃料类型:22%UTB的2%浓度溴化铀盐水
引擎原理:高通量中子脉冲堆驱动核盐水推进器
全力航速:253.7kmps(接近千分之一光速)
满燃料航程:任务目标只包括近地小行星,也可前往小行星带与巨行星系进行作业
星舰武备:无
船草图镇楼


IP属地:北京来自Android客户端1楼2024-07-21 17:38回复
    舰船简介:7181型核盐水小行星拖船是718工程即核盐水舰艇发展计划的发展目标舰,设计目的在于为新联第十个五年计划、泛亚联盟第三十八个五年计划期间开启的群星列车计划提供可靠的小行星捕获能力,从而获取小行星级别质量配重保障空间质量投射器建设,最终实现依托于地面乞力马扎罗、喜马拉雅几大质量投射器、近地轨道空间质量投射器、地月l2轨道空间质量投射器、月面质量投射器构建的地月系低成本大运力空间物流网络,从而支持月面isru工业化体系建设与基于GEO/LEO轨道空间太阳能电站的太空能源开发与微波/脉冲激光天气控制项目建设。以满足人类文明进一步的能源、资源与极端天气控制需要,并以此为跳板开启下一步火星、小行星带空间质量投射器建设,最终实现太阳系资源开发与太空工业化建设。
    而于2144年开始设计建造的亚瑟·查理斯·克拉克号7181型核盐水小行星拖船就是这个宏伟计划的开端,由于高昂的造价和运行费用——加满她的燃料罐几乎需要全球一年的铀产量,克拉克号也是7181型核盐水小行星拖船规划和建造的唯一一艘舰艇。建成后的她历经多次改造、承担了大量小行星捕获任务,为空间质量投射器太空物流体系的建设做出了无可取代的贡献,作为贯穿人类太阳系资源开发与太空工业化始终的标志,她成为了人类文明迈向星空的象征,她的建成被认为是人类这一新生的太空文明的第一声啼哭。
    但在一切的一切开始之前,在那颗极端天气越发失控的蓝色星球之上,赋予她生命的人民对她的期待不过是从深空中运回那无比珍贵的补天石,让人类得以建成满天的人造星斗,为苦难中的家乡扇动蝴蝶的翅膀。


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2024-07-21 17:39
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      ——总体设计——
      拖船总重:41339吨
      无工质空载质量:11339吨
      目标推动小行星:百米级岩质小行星,质量约140万吨
      船体长度:229米
      船体直径:30米
      结构:46.4立方米(可耐0.4g过载),209.5吨的钛合金
      拖船加速度:40mg
      推动小行星加速度:1.2mg
      拖船额定速度增量:253.7kmps
      推动小行星额定速度增量:4125mps


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2024-07-21 17:39
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        ——推进系统——
        推进器:高通量铀氢锆脉冲堆驱动22%UTB核盐水推进发动机×4
        喷嘴:直径13米长度39米的液氦冷却超导磁喷嘴×4
        总推力:16000000N
        比冲:20000s
        额定推进功率:1.7TW
        反应堆:2.5GW高通量铀氢锆脉冲堆
        发电系统:Li7冷却回路布雷顿循环热机,效率25%,发电功率0.625GW,废热1.875GW。
        推进器质量:3259吨
        (包括核盐水发动机、发电热机、磁喷嘴超导线圈、辐射屏蔽、高通量中子堆与散热系统)
        推进段散热片:58米×68米倒三角Mo/Li热管散热片共四片呈十字型布置,散热面积共7888平方米,散热功率3.578GW,质量1191吨
        磁喷嘴刀片护罩散热片:40米×11.2米钨合金喷嘴热护罩共八片,散热面积1792平方米,散热功率8.243GW,质量68吨。
        长度:89米(50米推进端+39米喷嘴)
        直径:上端15米下端30米
        基本介绍:推进模块为长度五十米,上端直径15米下端直径30米的圆锥体,内部包含了核盐水燃料混合系统、2.5GW高通量铀氢锆脉冲堆、Li7冷却回路布雷顿循环热机、电力管理与电池系统、热控系统、辐射屏蔽系统、散热片与核盐水发动机。后部则是四台直径十三米长度39米的液氦冷却超导磁喷嘴,超导线圈同时兼做四台额定储能200GJ共计800GJ的超导磁储能系统,通过200:1的大倾斜角钨刀片护罩作为第一层热防护兼散热,后端采用铜导线、Li7制冷回路、液氦制冷回路的方式确保超导线圈保持在超导温度以下。
        在点火时,推进系统需要首先确保超导线圈储能充满,随后启动高通量脉冲堆和核盐水发动机管路,使得核盐水在喷嘴内处于亚临界状态后打开高通量脉冲堆中子输送窗口,通过2.5GW高通量铀氢锆脉冲堆产生的高通量中子束使得核盐水临界发生核反应,通过控制高通量脉冲堆的方式控制核盐水发动机,以避免原版祖布林发动机难以控制的问题。核反应产生的超高温等离子体撞击超导磁场后被偏转产生推力。反应产生的伽马射线、x射线与中子则大部分穿过磁喷嘴间的空隙逸散到宇宙空间,少部分被辐射屏蔽层拦截成为废热,随后通过推进段和喷嘴的散热片散出。


        IP属地:北京来自Android客户端4楼2024-07-21 17:40
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          ——燃料系统——
          长度:70米
          直径:30米
          燃料:3万吨22%UTB的2%浓度溴化铀盐水
          (1.83万吨水+1.17万吨溴化铀,其中4989吨22%浓度浓缩铀)
          燃料罐质量:3750吨(包括隔热层、硼中子吸收储存管、混合输送管路等)
          燃料罐体积:8个12米直径35米长度二元燃料罐容积共31,651.2立方米,下半核盐储存管上半水
          基本介绍:出于安全性和耐储存性能考虑,采用溴化铀核盐与水分开储存的模式,溴化铀核盐储存在二元燃料罐下部碳化硼毛细管内,采用碳化硼材料吸收中子避免核盐临界保证安全性。在使用时将水泵入毛细管与溴化铀混合输送至推进段。


          IP属地:北京来自Android客户端5楼2024-07-21 17:40
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            ——载荷系统——
            长度:50米
            直径:上端16米下端30米
            质量:4000吨
            损管:12台智能在轨组装与维护用蜘蛛型机器人
            姿态控制:动量轮+六自由度霍尔电推RCS+六自由度FOBX单组元RCS
            通讯:两组可动相控阵微波天线与相控阵激光收发器阵列
            船载计算机与控制:超导SFQ构型高性能类脑计算机以及舰载人工智能系统,可支持全环境数字孪生体仿真运行,承担舰船基本运作控制任务。
            太阳能薄膜发电系统:38米×12.8米太阳能板×2,面积972.8平方米,发电功率400kw,重量3.55吨。
            介绍:包括用于制造硫基混凝土的硫磺、钢柱、碳纤维绳索在内的小行星建筑加固材料、鱼叉固定钻机等小行星工程机械、用于近距离太空行走转移部件的太空出租车、智能在轨组装与维护用蜘蛛型机器人、小行星勘探综合传感器系统、小行星转向火箭等用于将拖船解体固定于小行星上并控制小行星姿态以实现稳定运输捕获的各种工程、科研、姿态控制和拖船日常维护载荷。并通过太阳能薄膜板进行日常维护监测供电。


            IP属地:北京来自Android客户端6楼2024-07-21 17:40
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              ——维生与控制系统——
              长度:20米
              直径:16米
              载员:12人
              续航指标:48个月
              维生舱质量:120吨(含散热)
              低温散热:30米×8.8米氨低温散热片,共四片十字型布置,散热面积共1056平方米。散热功率200.64kw,质量3.27吨。
              介绍:类似于nasa的TransHab构型圆柱形维生舱,包含了维生系统和生存物资以及飞船的控制、通讯系统。低温散热片在给维生系统去除废热的同时也承担着为电子系统散热的职能。


              IP属地:北京来自Android客户端7楼2024-07-21 17:41
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                小行星捕获任务设计:
                在接近小行星后首先使用舰载综合勘探传感器系统对小行星地质情况进行勘探评估,舰载agi构建小行星数字孪生体模型并智能生成捕获方案。随后小行星工程载荷通过太空出租车运载至小行星上,利用小行星物质制造硫基混凝土,并使用转向火箭停止小行星自旋方便工程。拖船各模块解体,鱼叉固定钻机打孔放入桩杆后灌入硫基混凝土固定,用这种方式将推进段与燃料罐和维生舱、载荷模块进行固定,然后使用碳纤维管绳绑住燃料罐加固防止脱落。推进段前部埋入小行星中固定在后部,燃料罐固定在小行星中部,载荷与维生舱则固定在前部,利用小行星本体进行辐射屏蔽,相互之间通过铺设管路进行链接。
                完成后启动核盐水推进器进行轨道转移至地球近地轨道,转移点火后利用转向火箭完成姿态调整,进行中途轨道修正和最后的点火减速,使得小行星进入地球近地轨道后,开始空间质量投射器工程建设。


                IP属地:北京来自Android客户端8楼2024-07-21 17:41
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                  最后是这艘船所预订活跃的小说《群星间的列车》三部曲中的第一部预告:
                  (受太空漫游系列、天堂喷泉与各种国内超级工程建设报告文学启发开始构思的,预订是某种描写太空版战天斗地、太阳系资源开发与太空工业化历程小说)
                  (总之坑先挖上,填坑时间待定)
                  ——
                  可以预期地球在不断加速向一个自然圈存在高度风险的时期转变……这将会成为对新联国家安全与社会经济发展的最大威胁因素……值得注意的是,如附录3所示,科理会资助的几项研究证明,利用科技手段降低乃至消除极端天气灾难的影响是可能的。
                  ——节选自新联通用人工智能数字社会经济自动化系统(agiseas系统)向全民大会提交的新联第十个五年计划发展建议评估报告
                  ——
                  在台风过境后,面对满目疮痍的家园和哭泣的人民,一定有一种无名的愤怒和失望吧!在极端天气灾难面前,难道我们只能做逆来顺受的可怜虫吗? 不!绝不!我们一定要消灭掉它!
                  ——
                  比镁光灯强大千万亿倍的强烈光芒在试车通道中一闪而过,这无比强大的能量释放让一颗微小的紫色太阳在核盐水发动机的磁力喷嘴间升起。剧烈的链式反应在短时间内形成了一个球状领域,领域内是人类所能掌控的最强大的力量,任何已知的材料被其吞噬都将从人间蒸发。如果没有约束,她的体积从0膨胀到直径百米只需要0.01微秒,但磁力喷嘴强大的磁场约束住了她,让这颗新生的太阳化为了速度接近千分之一光速超高速等离子体射流向试车通道终端刺去。
                  ——
                  那轮新生的太阳逐渐熄灭,幸存的多光谱相机在屏幕上勾勒出光芒隐去后显示出的模糊不清圆柱体轮廓,标志性的巨大倒三角散热板整体呈现出亮红色的光辉。
                  “三角散热板,是祖布林号!太空军来了!”
                  ——
                  “大家都清楚任务了。我和政委刚刚去了一号喷嘴一趟,那里也没什么了不起!每个人完成分配好的规定操作后就赶紧下来,不要逞强拖时间!记住喷气背包的操作要领!还是我先上去,然后是政委、各部门负责人。其他同志在后面跟着,注意安全。假期和波斯湾的疗养院已经为我们准备好了。为了人民!”
                  ——
                  SMES充盈着的强大磁场能量开始输入铝制线圈,交变的电流开始在空间货柜的高温超导线圈上形成感应电流与超导磁场。这使得空间货柜在加速轨道上悬浮起来,乘着交流电波不断加速,直到最终冲出空间质量投射器的加速轨道口,向地月第二拉格朗日点上的另一个空间质量投射器奔去,最终被网接系统捕获并被输送到它该去的地方。
                  花费无数工质建造大量货船的空间物流已然成为过往,由捕获小行星修建而成的空间质量投射器系统将抛出那些群星间的列车,让人类得以自如漫步于星空之中。
                  ——
                  千米级的阶梯形相控阵阵列在机械装置的操控下缓缓抵达预订方位,GW级高能微波照射在南印度洋西部一块直径一百公里的区域内,持续1.6天的照射将会使区域温度上升0.1℃,从而让十三号台风偏离原本的轨迹,从坦桑尼亚的海岸线边擦身而过,令巨构城内的数百万民众免于遭受极端气象灾难的洗礼。
                  这是微波热辐射系统主动热带气旋控制技术的成人礼。在今天,人类第一次迫使风暴屈服。


                  IP属地:北京来自Android客户端11楼2024-07-21 17:51
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                    这艘船简单来说是为了受太空漫游系列、天堂喷泉与各种国内超级工程建设报告文学启发开始构思的,预订是某种描写太空版战天斗地、太阳系资源开发与太空工业化历程小说做的设定。
                    小说暂定名《群星间的列车》,主要内容是某种太空版的战天斗地建设开发史,主旨大概就是那句我很喜欢的话——为有牺牲多壮志,敢教日月换新天。
                    先挖上坑,什么时候填看情况。


                    IP属地:北京来自Android客户端13楼2024-07-21 19:02
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                      IP属地:贵州来自Android客户端14楼2024-07-21 19:04
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                        @冰冻罗非鱼


                        IP属地:云南来自Android客户端17楼2024-07-22 16:12
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                          @冰冻罗非鱼⛄


                          IP属地:云南来自Android客户端18楼2024-07-22 16:13
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                            核盐水这DV?


                            IP属地:江西19楼2024-07-23 11:57
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                              IP属地:湖南来自Android客户端20楼2024-07-24 12:17
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