第315章 咱们走液氧甲烷的路线如何?(1/2)
第315章 咱们走液氧甲烷的路线如何?
简单来说,发射地球同步卫星,需要在太空多次点火,而东方目前的火箭,发动机都是一次性的,点火之后,燃烧室内部就会烧蚀,等燃料烧完,发动机就废了!
长征二号使用偏二甲肼作为燃料,四氧化二氮作为氧化剂,这些液体的好处是能常温储存,俄国嫌弃这些都有毒,所以主攻液氧煤油发动机,美国佬的方向则是液氢液氧发动机。
从理论上来说,液氢液氧发动机是最干净的,毕竟燃烧的产物只有水啊。燃烧室内干干净净,不会结焦,当初不仅仅在土星五火箭上使用,现在到了航天飞机上也在用,而且是多次重复使用。
所以,目前相关部门正在为地球同步卫星研制的长征三号火箭,就计划使用长征二号作为下面级,在上面研制一款专门的液氢液氧发动机作为第三级,满足在太空中多次点火的需求。
只是……想要搞这种发动机,也不是那么容易的,历史上,东方的第一颗同步通信卫星,在84年的时候才发射,可惜还失败了,第三级火箭的第二次点火没成,导致卫星留在了近地轨道。
不过,当时早有准备,为了发射成功,准备了三枚火箭,三颗卫星,几个月后,第二次发射,终于成功入轨。
此时,听到对面学生的话,海军领导开口:“咱们的331工程,75年就开始筹划了,现在还没动静可不行,得加快时间,让他们赶紧搞出来。”
75年,3月31日,国家计委和国防科委联合商报的《关于发展中国卫星通信问题的报告》获得批准,于是,同步卫星的331工程正式上马,不过,论证进行了几年,到了80年,长征三号才开始初步设计,第一颗地球同步卫星,被命名为东方红2号。
现在,这项目肯定在航天系统全速推动之中,但是,进展还是太慢了,得催一催他们了!
“只是加快速度还不行,毕竟,造火箭是重要的科研项目,来不得半点马虎啊。”秦亮说道。
你说催就催,万一加快速度导致出问题呢?
“这个简单,他们要是技术储备不够,找你们西工大啊。”
秦亮皱了皱眉头,总感觉这领导动机不纯,这是要白嫖咱们西工大吗?
“吃过饭,咱们去航天系看看!赶紧吃,赶紧吃!”这领导开始催秦亮了。
于是,吃过饭,一众人回到了宇航工程系。其实,这院系的正式名字,依旧是宇航工程系,只是名字太多,简称的时候,就是航天系了。
“老王,咱们又回来了,上午参观的时候,忘记参观咱们的导航卫星项目了!”
“张领导,你们海军要出资?”
“咳咳,咱们有钱出钱,有力出力,话说,有了导航卫星,咱们海军的舰艇出远海,就能随时知道咱们自己的位置了,这可是对咱们有着重大意义的,据说,卫星研制顺利,但是这发射遇到了难题?你放心,咱们海军帮忙协调!”
“是啊,相关部门研发缓慢,咱们等得着急……亮子,你说,咱们西工大能不能也上马个氢氧发动机研发项目?说不定咱们比相关部门的研发还快呢。”
王教授看向秦亮,目光中神采奕奕。
目前,氢氧发动机被公认为最合适的火箭发动机!比冲高,绿色环保,真空推力大,受到航天专家们的一致推崇……
秦亮思考片刻:“王教授,既然国家队在研制氢氧火箭发动机,那我们何不换一个技术路线?”
“什么?”
“氢氧发动机有很多优点,但是缺点也相当明显,首先,液氢的密度太小,需要的燃料泵就得足够强劲,其次,液氢的温度低,给加注和储存带来了很大的挑战,最后,液氢带来的氢脆问题,几乎无解,所谓的多次重复使用,并不保险……”
液氢的温度是14k,也就是零下两百五十度左右,和绝对零度就差十几度,而液氧的温度则是154k,也就是零下一百二十摄氏度左右,这两者的温度,就差了一百三四十摄氏度!
在火箭上,不仅仅液氢和液氧的燃料罐要对外隔热,在内部,彼此之间也要隔绝热量,否则液氢就会把液氧给冻住,液氢搞不好还会气化!
液氢的密度太小,毕竟氢的分子量就是最小的,这样一来,想要储存足够多的燃料,就得有大号的燃料箱,后世的氢能源汽车也面临这些问题。
而最严重的,就是氢脆。
分子量最小的氢,很容易钻到其他分子的间隙之中,让这些材料的性质发生变化,容易变脆,一次使用的火箭发动机没问题,但是要多次重复使用,那可就有问题了,至于氢能源汽车……
“是啊,这是液氢的问题,不过……貌似也没有更好的选择啊,亮子,你难道要推荐咱们搞液氧煤油路线?”
美国佬和西欧选择液氢液氧路线,而俄国是用液氧煤油,总之,毒火箭是最不受欢迎的,属于早就淘汰的了。
液氧煤油,只有俄国一家完成,原因很多,比如说,美国佬也搞过,但是解决不了发动机结焦问题,所以转向了氢氧发动机路线,很多年后才知道,俄国用的,也是某一块油田里特殊的原油提炼出来的高纯度煤油……
后世,咱们东方也用这种路线,胖五就是液氧煤油发动机和氢氧发动机的组合体。
不过……那些都是国家队的研发方向。
“王教授,您考虑过液氧甲烷的路线吗?”
“什么?”
王教授表示,自己还真没听过。
“液氧和液态甲烷这两种液体,温差只有20k,所以,燃料箱的隔热措施可以大大简化,甚至单层共底存放都没有问题,可以减少无效质量,提升最高速度。”
秦亮介绍起来。
“其次,在外太空的轨道上,这两种燃料可以长期贮存,这样以后我们搞自己的航天器,比如空间站等等,姿态调整都能用得上。而且,我虽然没有做过实验,但是,我感觉,这种发动机的比冲应该也不错。”
航空发动机,推重比是个重要衡量的参数,而到了火箭发动机上,比冲是比推力还重要的指标,它指的是火箭发动机单位质量的推进剂产生的推力所能持续的时间。
这个数字越高,意味着发动机能用更高速度喷射燃料,产生更大的推力或者更长时间的推力。
这个指标中,氢氧发动机无疑是第一的,而第二位的,就是液氧甲烷发动机!
现在,国际上没有人搞,咱们东方,西工大是第一个!搞出来之后,很快就能引领潮流。
什么氢氧发动机,液氧煤油发动机都得靠边站!除了前面那些好处,还有其他很多好处,现在还不用说的。
比如,不容易结焦,推进剂的沸点低,容易蒸发,只要用氮气吹扫,就可以让发动机轻松地变得焕然一新,可以多次重复使用,而到了其他星球,也可以利用当地资源来制造燃料。
王教授认真地听着,频频点头:“嗯,那咱们就选择这条路线!”
秦亮在西工大,已经开始有人盲目崇拜了,不管秦亮的建议多么不可思议,但是事后都能证明是正确的,听秦亮的,准没错,更何况,秦亮还说出来了很多优势呢。
“研发一款全新的发动机,可不容易啊。”一旁,海军领导有些担忧:“内部燃烧是复杂的流体力学,只能一次次实验……”
“我们有超级计算机。”
领导们的担心戛然而止。
以前的年代里,计算机水平太低,根本就模拟不出来火箭发动机内部复杂的空气流动,现在,西工大连千亿次的都有了,估计再过一两年,亿亿次的都有了,还用怕模拟不了发动机内部的燃烧状况?
计算机模拟,然后做实验验证,修正计算机的数据,这西工大搞起来新款火箭发动机来,绝对比航天院还要快!等这种全新的发动机搞出来……
海军领导们突然有了期待,还真希望能看到新款发动机装进火箭,把导航卫星打出去啊!
没有人比海军更迫切,在茫茫的大海上,导航的重要性,不言而喻啊!
“只是……这个研发项目,又得耗费巨资,亮子啊,咱们大唐公司,还得多支持咱们啊。”
如果不是王教授提醒,秦亮差点都要忘记了,自己还是公司老总呢,大唐公司,西工大所有校办工厂的集合体啊!这公司不仅仅要是生产产品,还要负责销售。
好在各个校办工厂本来就是独立经营的,早就习惯了,哪怕没大唐公司,也能正常经营,秦亮的桌子上,不过就是堆放着各个公司的报告而已。
吃过晚饭,海军领导就回去了,而秦亮打开了自己办公室的门,看着办公桌上摆着一大摞的文件,就不由得苦笑。
这大唐公司,早就该增加人手了啊!
只是,这人选必须要慎重,选一个能力不足的,那可能会出状况,选一个过于精明的,可能会架空自己,选一个漂亮的,可能会发生一些不清不楚的关系,选一个难看的……自己心中那一关过不去。
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