一百一十八 真空飞艇119（1 / 2）

叶蒙说，“用处很多吧，不管在飞艇还是机器人里面都有很大用处，当然如果不定轴碳纤维研制成功，也可以拿出去单独售卖，它在很多领域都有巨大作用。”

说到这，叶蒙顿了一下，“当然，我们会主要用在一种新科技上，叫做真空飞艇。”

“真空飞艇？！”南相容失声道。

人们一般知道的飞艇就两种，氦气飞艇和氢气飞艇。前者太贵，并且越用越贵，无法大规模使用。后者易燃，危险性高，当然这个问题被叶蒙用远程机器人的方式解决了。

但用远程机器人操控和制造氢气飞艇本身也是一种缺陷，因为这意味着氢气飞艇不能飞到人类活动区，限制较大。

比如一座新城市造好后，如果有建筑要拆建，而城市是传统城市结构，那么飞艇就进不去，只能用传统方式拆建建筑，效率低。如果城市里建了预留带，那么飞艇的确能沿着预留带进去拆建建筑，但是带拆建建筑与预留带之间区域的人就得在飞艇进出时撤出来，这会影响人们生活工作，而且设置大量预留带本身就比较浪费土地。

要想让飞艇能够安全跑到人类活动区进行作业，主要就得靠第三类飞艇，也就是真空飞艇。

所谓真空飞艇，就是用真空气囊构成的飞艇。由于气囊内部没有填充气体，所以理论载荷比为1，比氢气飞艇还高。

当然这也只是理论值，实际上由于真空气囊蒙皮需要能承受住大气压，并且保持很轻的重量，使得真空气囊材料所需达到的比强度极其夸张，目前地球上还没有任何材料在宏观上能满足这种要求，甚至连一些科幻材料都不能，比如碳纳米管。

碳纳米管是理论比强度最高的材料，但那主要是抗拉强度，它的抗压强度并不高，显得比较软，如果用来做真空气囊，那大气压一压就憋了，更何况人类目前还没法制造足够大的碳纳米管。

不过理论上能实现真空气囊的材料也存在，还不止一种。

南相容接着问道，“你是指不定轴碳纤维可以实现真空飞艇？”

叶蒙点点头。

“真的吗？采用哪种气囊结构？”

对于同种材料，其构成的气囊结构不同，气囊强度也不同。

“选择可能不止一种，我们目前倾向于选择一种凸多面体结构，而且这里也想问你这种结构好不好造出来。”

说罢，叶蒙拿出手机，翻出一张凸多面体结构的真空气囊图片，微信发给南相容，然后介绍道，

“这种凸多面体分为支撑固件和蒙皮两部分，前者是多面体的棱边，后者是多面体的各个面。而每条棱边是空心管结构，管身由不定轴碳纤维组成，至于蒙皮材料，我们还没选定，可能会用强度高，气密性也不错的玻璃纤维来实现，也可能会与碳纤维组合在一起用。现在先不说蒙皮的事，你看这种凸多面体支撑固件能作为一个整体造出来么？”

南相容摇摇头，“先不说这种凸多面体造型，用不定轴碳纤维生成任何闭合形状的结构，都至少会有一个点是断开的，这个点要么只能用碳元素简单缝合一下，要么需要单独制造一个碳纤维衔接部件将其衔接起来。前者所用材料少，但衔接强度低，后者则反过来。但考虑到真空气囊所需强度极高，所以我建议采用后一种办法。”

叶蒙点点头，“这个我知道，我是想了解除了这个断点，这种凸多面体结构上可以不留下其余断点么？”

南相容想了想，“比较难，尤其是初期产品，可能还会留下两三个断点，不过以后随着工艺改进，有希望将只留下一个断点，甚至于当3d打印技术发展到一定程度后，最后这个断点也能抹除。”

“两三个断点啊——”叶蒙沉吟一下，然后问道，“那种衔接固件你认为采用什么结构比较好，有多重？”

“这取决于你这种凸多面体有多大？”

叶蒙有点儿尴尬笑道，“凸多面体体积其实是由它的强度和重量共同决定的，断点越多的话强度越低，重量越大，需要多面体有更大体积以实现更高载荷效率，但是体积越大，凸多面体强度又越低，因此这里有个取值范围。而计算这个范围又需要知道重量，其中就包含衔接固件重量。”

“哦，”南相容点点头，“耦合了是吧？”

“没错，需要列方程来解。”

“那这样吧，这种衔接固件形状应该大同小异，我先画一下。”

说着，南相容就画了一个大致是交叉空心管的结构，断点处的几个支撑固件可以插进去做衔接。

然后她说道，“这样计算就会简单一些，当然仍需要解方程，我算一下。”

“不用了。”

叶蒙摆摆手，“这个计算量很大的，我让公司的人用超算解一下。”

然后叶蒙就联系到巨构公司与体感时代联合研究院的人，准确地说是太明珠，毕竟这位人形计算机计算更快。叶蒙将要算的东西大致跟太明珠交代一下，然后对方就开始推算起来。

这得有一会儿时间，叶蒙两人在等待期间就接着说是真空气囊来。

南相容问道，“虽然现在还没有答案，但这种真空气囊体积不会有多大的，直径多半不超一米。那么你们是打算将这些气囊一个一个组合起来构成飞艇？”

“没错，不过不是用一个个完整的气囊组合起来。这种凸多面体虽然不是正多面体，但却能致密堆积，构成一个大气囊。这样一方面大量气囊堆积起来可以节省空间，另一方面相邻气囊的支撑固件可以公用，而且大气囊内部的小气囊之间不必设置蒙皮，这样能节省材料。”

“固件公用？”

“是的，我们算过这样实现的大气囊强度，和用一个个完整气囊组合起来的大气囊强度其实差不多。当然这种公用结构制造起来难度会更大，所以你看在不增加断点比例的前提下，能造出由几个小气囊构成的大气囊？”

南相容苦笑道，“叶董你还真会提要求。目前这个数不会有多少，具体我需要做过实验才知道，当然同样能随工艺改进而增多。”

“嗯，那就好。”

南相容由接着说道，“但无论如何，这种真空气囊体积，或者说体积与内部固件比值都会比氢气囊低不少吧？这样载荷比岂不是很低？发展真空飞艇真的值得吗？”