为啥科幻小说里的打打打都要拼动力?

果壳网 2018-06-12 17:23:08

显然,这不是个例。


三体中,具有锐角机动能力、依据强相互作用原理制成的水滴面对人类舰队,人类舰队,卒。


ALDNOAH.ZERO中,具有ALDNOAH驱动技术的“火星地球人”的机甲在正面冲突中完胜只具有正常驱动技术的地球机甲(虽然这不是小说)。


动力装置是宇宙飞行器的心脏,宇宙航行对于动力源的要求极高,没有合适和强劲的动力,宇宙航行只是空谈,驾驶着一艘动力装置落后速度慢的星舰,在星际战斗中基本等于活靶子,而且还没等你飞出太阳系和敌人交火,你大概就已经在茫茫征途上无聊死了。


而好的动力装置能使得飞船具有更高的机动性能,更自如的进行急加减速、光速飞行、超空间跃迁(当然,是指科幻作品中),在宇宙作战中行动迅速、抢占先机,出其不意地突袭和伏击对手,也能迅速避开物理攻击,如果机动性好同时像水滴那样材料逆天,光凭物理冲撞就能立于不败之地。最重要的是,即便打不过,凭借动力的优势,还可以迅速逃跑(喂!)。


动力技术的领先有战术和战略上的双重作用,科幻小说《基地》系列中不断提到了动力装置发展的影响:重视科技的“基地”不断发展新的动力装置,使其变的小型和高效,其飞船体积小巧却能性能爆炸,微型动力装置甚至能为个人提供力场防护;而在科技上止步不前的“第一银河帝国”,依然沿用传统的巨型核能反应装置,凭借着科技等方面的优势,基地在与帝国的博弈中一直占据主动。


所以说拼动力是必然的:有了好的动力技术,打打打才有资本。


你咋不上天?
动力技术达不到啊

动力装置常是科幻小说强调的科技点,在我们的生活中,不会接触到飞船和防护装置的动力技术,毕竟我们还没有发展到宇宙航行成为日常的时代,但作为被束缚在地面的小天使,我们每个人都会关心自己汽车的动力是否强劲。而动力技术,如《基地》所述,只有不断发展才能跟上时代。

过去一百年,汽车动力技术的发展主要围绕着内燃机的优化来进行,到今天,传统内燃机依然有进一步优化的空间。但传统内燃机并不是汽车动力的唯一选择。汽车电动技术、混合动力技术、氢燃料技术都是汽车动力可行的选择。


而混合动力/电动技术和清洁燃烧技术或许将会是近未来汽车动力技术发展的方向。对于小型汽车而言,其功率要求相对较低,可以推广混合动力和电动技术,对于功率要求相对更高的汽车,可以采用清洁燃烧技术对传统内燃机进行进一步优化。对于未来,我们没有办法去做精准的预测,但在未来十年,混动、电动和氢能或许都将在汽车动力领域取得自己的一席之地。


PHEV——
混合动力技术的主力军

PHEV指插电式混合动力技术,是并联式混合动力技术的一种类型。串联式混合动力汽车实质是一种发动机辅助充电的电动汽车。而并联式混合动力汽车发动机和电动机都可单独作为动力源驱动,相较串联式混合动力汽车,其能耗更低。


PHEV采用两套系统驱动车轮,发动机和电动机可以分别独立地向汽车的驱动系统提供动力,需要大功率时可以由两者共同提供动力。同时,PHEV支持由外接电源向电池充电,发动机也可向电池充电。PHEV具有联合驱动模式,最大功率高,能量装换效率也较高,燃油经济性好。


外接充电使得汽车不再完全依赖油,能源来源更多元化,为节能减排提供了一条可行的道路。在近未来,PHEV将继续迅速发展,成为混合动力的绝对主力。



上世纪九十年代便有车企研究混合动力在汽车上的应用,从奥迪e-tron技术的发展历程中我们可以看到混动技术的发展与推广历程,混合动力的发展,体现了工程师们对汽车性能的极致追求。



汽车电动技术:
轻量清洁的未来

纯电动汽车完全由电池向汽车提供能量,这使得汽车在日常行驶过程中完全摆脱了燃油这一传统汽车的“血液”,真正实现了零排放。同时,由于采用电动机驱动,纯电动汽车动态响应也很优秀。


汽车电动技术的最大技术难点之一在于电池,电动汽车既要保证电池的高能量密度与功率密度,也要保证电池具有良好的安全性,目前电动汽车多采用高性能锂离子电池。


目前已经有纯电动汽车在进行批量生产与销售。在奥迪e-tron中也包含了纯电动驱动车型。电池技术的发展,会使得电动汽车在我们日常的生活中更为常见。


氢燃料技术:
零排放的构想

氢气由于其与氧气反应燃烧产物只有水,一直被认为是未来最具潜力的清洁能源之一,氢燃料在汽车上的应用既包含直接燃烧氢气驱动也包含氢燃料电池供能电动这样的方式。


燃料电池的工作原理是:电极提供电子转移的场所,阳极催化燃料,阴极催化氧化剂,导电离子在将阴阳极分开的电解质内迁移,电子通过外电路作功并构成电的回路[2]。采用氢燃料电池的电动汽车具有良好的发展前景,甚至可以发展其与锂离子电池搭配的插电式混合动力汽车。



目前这一理念已在奥迪 h-tron quattro技术展示车上得到实践。其燃料电池安装在发动机舱前部,采用插电式混合动力概念,配有锂离子电池,可通过插座充电。氢能的时代或许不再只是一个构想。



随着储氢技术和氢燃料电池技术的不断发展,未来氢气在汽车上的广泛应用值得我们期待。



未来?
许你一个低碳的未来

或许对于汽车工程师来说,改进汽车动力的征途并不是宇宙的星辰大海,但每个工程师心中都保有着一份工程师精神和创新的欲望,汽车动力的不断发展,才能为我们提供一个低碳的、更好的未来。


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