— Должен ли я приступить к этому заданию прямо сейчас? Бросив ранее начатый расчёт?
— Да, ты должен приступить к этому заданию прямо сейчас.
— Хорошо… Есть какие-то стартовые данные?
— Есть базовые труды по газодинамике и обтеканию тел, но твоя задача, не просто рассчитать всё красиво и аккуратно, ты должен повысить КПД и мощность любым способом. Только в основе ты должен учесть первое, ты не можешь повышать температуру плавления материала турбины выше оговорённой планки, и ты не можешь повышать давление. Поскольку эти способы итак всем известны, а материалы турбины ограничены по своим свойствам.
— Я понял, я справлюсь.
Молодой человек открыл учебник и начал внимательно читать, тут всё было очень просто, он понял основную мысль сразу. Главное организовать течение потока без потерь, для этого надо избежать турбулентности. А для этого требуется спрофилировать лопатки турбины идеальным образом, что совсем не просто, потому что для разных течений, давлений и температур оптимальны лопатки разной формы, чисто математическая задача, сразу смекнул талантливый молодой человек. Забил в поисковик нужные данные и быстро нашёл пример расчёта, пролистал его, разобрался в нём и начал делать свой собственный расчёт по аналогии, заранее сводя все данные так, чтобы избежать малейших отклонений от идеальности поведения потока. И это ему успешно удалось. Спустя примерно час работы он спроектировал и оптимизировал форму лопаток. Получилось нечто наподобие кривых, загнутых назад сабель, настоящее произведение искусства, и он был горд, что справился. К нему подсел наставник и стал проверять.
— Ну что скажите?
— Расчёт конечно блестящий, с точки зрения чистой математики, но КПД такой турбины всего 67 %.
— Да, верно, но смотрите, я взял аналогичный расчёт и в нём КПД был 59 %, я сильно повысил его.
— Да, только ты создал длинные и ломкие лопатки, которые ненадёжны и нетехнологичны. От тебя же требовалось повысить мощность, ты не справился.
— Сделайте тогда сами лучше.
— Требовалось подумать, а не считать длинные и сложные уравнения.
— Но это и означает, подумать, посчитать длинные и сложные уравнения.
— Да, и ты справился с этой задачей красиво, расчёт у тебя идеальный, комар носа не подточит, красивые интегралы, дифференциалы. Красивый аккуратный расчёт, всё очень грамотно. Ты почти молодец. Только почти, так как существует ещё минимум два способа как повысить мощность турбины, они используются на современных кораблях. И для того, чтобы вывести их надо знать, или подумать.
— Какие же способы?
— Уменьшение размеров турбины, что позволяет ускорить цикл, тоже рабочее тело, но оно вертится по кругу быстрее, из начала в конец цикла. Ты этого совершенно не учёл и даже не пытался повысить мощность турбины так. Потому что из формул кривизны лопаток, за которые ты сразу принялся это не видно.
— Но вы же специально дали мне этот учебник, и я работал по аналогии.
— Твоя задача не просто работать по аналогии, ты должен создавать новые технологии. Нельзя создать новую технологию, работая по аналогии со старой. Саша ты можешь выучить все готовые решения, но жизнь всегда имеет решение ранее неучтённое в стандартном учебнике. Ты должен был подумать и догадаться, как сделать устройство лучше.
— Но…
— Никаких оправданий не принимается.
— И какой второй способ?
— На самом деле есть и третий, и четвёртый способ как повысить КПД и мощность турбины, не улучшая обтекание лопаток, хотя правильное обтекание тоже важно.
— И что это за способы?
— Второй способ это использование второго цикла турбины с рабочим телом, которое имеет отличную температуру кипения от первого цикла. То есть, две турбины и два разных рабочих тела с разными температурами кипения, остаточное тепло из первой турбины подаётся во вторую и используется повторно, это повышает КПД системы, и без этого способа было бы невозможно создание звездолётов в принципе, потому что оставалось бы слишком много тепла для тепловых насосов. Третий способ, который широко используется в космических кораблях ещё со времён империи, и есть даже мнение, что этот способ был создан самим императором. Это применение двух и более газов, которые в диссоциированном состоянии имеют разные свойства и переносят тепло за счёт разных свойств плотности при разных температурах из конца в начало. Ну и четвёртый способ это сама диссоциация газа, которая протекает при разных температурах и разных давлениях. Правильно играя с давлением рабочего тела можно заставить его в любой момент диссоциировать или рекомбинировать, повысив или понизив температуру, и обратное тоже верно. Эти принципы широко используются при создании силовых установок звездолётов, способных преобразовывать тепло с КПД 100 % в электричество. Хоть что-то из этого ты должен был бы знать.