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第1230章 动力问题

大明海权 希灵使徒00 3675 2024-04-18 11:28:40

虽然最开始提出的几个方案都各有可取之处,但是缺点也是相当明显的,科罗廖夫提的三星登月方案最大的风险基本上源自三枚运载火箭同步发射带来的风险概率叠加,以及在现在这个电子计算机自动控制技术还不过关的时代在太空当中短时间内进行多次交会对接的风险。

当然,事实上克罗利亚夫的这个方案对于大明来说风险在理论论证阶段还处于可以接受的范畴,比他在另一个时空当中所提出的同时发射7枚r7火箭打一堆舱室上去组装登月飞船要靠谱的多,说实话真的很难想象同时接连发射七枚运载火箭入轨并且进行交汇对接,会在太空当中忙成什么样子,他说天才和疯子确实只有一线之隔,比起这个方案,后来的n1火箭相比之下已经务实太多了。

可是该方案在论证阶段真的一起事故,基本上判了这个方案的死刑,空间实验室和货运飞船的一次对接补给任务出现了意外,导致空间实验室对接仓发生破损和泄漏,虽然并没有导致空间实验室整体有更大的损伤,受损部位很快进行了修补,并且在短时间内就发射了更换模块将受损舱段进行了替换,但是这次事故依然在所有人的心里敲响了警钟,如果不是到了无计可施的阶段,那么克罗廖夫所提出的这个在技术研发上相对最省事,也是最节约经费的计划是不会有得到表现的机会的。

而至于固体助推方案。这个方案最大的问题倒并非是固体火箭的技术问题,虽然说固体火箭的比冲相对比较低,但是对于火箭的第1级来说这并非是什么无法接受的缺陷,真正导致固体助推方案最终被搁置的原因在于——极其巨大的环境污染。

虽然这年头并没有某个瑞典的环保少女,大明国内对于环境治理的意识虽说还可以,但是一般来说在这样的举国大工程面前是不会在这个问题上面抠的太紧的,可是这些超级固推火箭的污染后果实在是太严重,因为正在研发当中的大推力固体火箭发动机都是采用高氯酸盐燃料的,而这种燃料基本上足够干掉大明国内三成以上的奶粉企业,事实上在另一个时空当中,美国人开发的AR260固体火箭发动机基本上就让美国国内的奶粉厂一蹶不振,这东西造成的环境污染基本上可以简单的类比俄亥俄州的铁路运输泄漏事故,对环境造成的影响那都是以百年为计的。

当然北方局也不是不知道自己搞的这种大推力火箭的污染问题,他们给出的解决方法也非常的简单粗暴——找澳大利亚或者是北美诸国当中和大明关系比较亲密的国家租一块地新建一个发射场,既然污染问题比较严重。而且不好治理的话那么干脆就让污染源不影响到国内不就行了。

这也确实是一个相当天才的想法,而且相信无论是新独立的澳大利亚还是北美洲国当中南部的那几个国家都不会拒绝大明租借一块土地建设发射场的请求,毕竟大明给的那可是真金白银,这几个国家自独立以来这些年日子过得一向紧吧,有这样一个开源的好机会大家都不会拒绝的,至于可能造成的污染问题?嘿!那也叫问题吗?

只不过这样一来,到时候主要以乳制品出口为主的新西兰是否会骂娘,那就是另一个问题了。

虽然北方局提出的这个解决方法是可行的,可问题在于首先这需要在外交上进行磋商,然后还要在海外建设一个相当于文昌今天发射中心规格的发射场,这可不是一朝一夕就能够完成的,说不好听点有建设这个发射场的时间说不定常规火箭方案都已经上天了。

而说到常规火箭方案。这里面的竞争就颇有一些重剑无锋、大巧不工的意味了。

事实上,国内火箭动力设计方面的另一个泰山北斗钱博士就曾经直言不讳地表明——如果只是要设计一个超级火箭送宇航员到月球的话,只要舍得花钱那么问题并不是很大,真正困难的是如何多快好省的把宇航员送上月球。

而他说这番话的原因源自于对正在研发当中的一款大推力液氧煤油发动机性能上的吐槽。

这种被称作饕餮的单燃烧室液氧煤油发动机在数据上表现的相当突出,预计海平面最大推力有望可以达到650吨级别,这台发动机事实上源自于第2炮兵对新一代洲际弹道导弹的动力需求,为了今后可能会研发的重型洲际弹道导弹进行技术储备,他们希望成都熙德航空公司。尝试摸索一下液体火箭发动机的推力极限,于是这台称作饕餮的液氧煤油发动机开始了概念论证并且开始了先期研究。

可是由于第2炮兵部队未来预计猎装的最大型的洲际弹道导弹的整体重量也不会超过200吨,事实上第2炮兵部队实际列装最大最重的最大射程可以达到17,000公里的钟馗洲际弹道导弹总重量也就只有185吨,根本用不上如此庞大的液氧煤油火箭发动机,因此这种火箭发动机的研究在开了个头之后不久就暂停了,随着大明开始了广寒宫计划的各项技术论证,这个刚刚被锁起来不到两年的方案就又被人从档案室里面找了出来。

可是像这样一台如此强大的发动机,钱博士却对其有些嗤之以鼻,用他的话来评价就是——除了推力之外一无是处。

这个评价自然也是有道理的,一方面饕餮发动机的价格过于高昂,另外就是饕餮发动机的比冲实在是太难看了,作为一款液发比冲甚至和一些固体火箭发动机相差无几,275的比冲实在是很难说令人满意。

事实上在钱博士的心目当中,比较完美的大推力发动机是他所构思的多燃烧室高压补燃液氧煤油发动机,在设想当中这种发动机的推力可以涵盖400吨到900吨级,真空比冲更是可以期望冲击350秒大关。

可是这种理想的超级火箭动力并不是短时间内就能够取得突破的——技术难度相比于现在的饕餮来说又要跨上一级台阶,在短时间内基本上是很难搞出来的,因此在近几年如果想要开发一款超级火箭的话,那么最有希望能够指望的动力之一大概就是这款名为饕餮的发动机了。

囫囵个吃下去虽然不优雅也尝不出咸淡,但是真的能够填饱肚子啊。

当然,钱博士能够接受饕餮这样一款比冲上有明显缺陷的大推力液氧煤油发动机的最重要原因在于,在钱博士所设计的火箭方案当中,最核心的动力并非是第1级发动机,他最大的底气来源于第2级火箭发动机。

一句话。

大明液氢液氧火箭发动机技术世界第一!

事实上在广寒宫计划正式制定前夕,大明就有一款性能相当出色的液氢液氧发动机刚刚完成研发,而这款发动机就是代号“乘黄”的大推力液氢液氧发动机,以1.8吨的重量实现了最大1300KN的推力和超过450秒的比冲,说即便是把另一个时空当中阿波罗计划里土星5号上面的J2液氢液氧发动机拉过来比一比,也在几乎所有的指标上逊色于“乘黄”。

这么说吧,CZ5型运载火箭的YF77液氢液氧发动机的真空推力也就不到700KN,真空比冲438。当然,YF77主要是咱们液氢液氧发动机从0~1走出的那一步,性能上确实并不卓越,但是也可以从中以管窥豹,大概了解一下大明液氢液氧火箭发动机的技术水平。

正是因为拥有如此优秀的液氢液氧发动机,钱博士可以放心的在第2级上面安装4台“乘黄”,然后在第3级上面安装一台“乘黄”,整个火箭只需要三级就能够把登月飞船送到月球轨道。

可以说这款火箭基本上可以称得上是大明版的土星5号,且由于大明在液氢液氧火箭动力方面要比开发土星5号时的美国人更加强大,因此在第2级采取了更少的发动机的情况下依然实现了更强的性能,整体设计可以说是土星5号的PRO版本。

然而这样的优秀设计也并非没有对手,钱博士的师妹,大明著名军舰设计师王雪纯的侄女王欣雨博士。则祭出了另一项法宝来和自己的师兄打擂台。

她设计的火箭采取四级分离助推方案,而这款火箭的重点则在于一级和二级动力的选择上,王欣雨并没有在这两极发动机上选择液氧煤油和液氢液氧,她选择的是“旱魃”火箭发动机,这种发动机以四氧化二氮和偏二甲腓为推进剂,采用全流量分级燃烧,闭式循环,单台推力可以达到300吨,海平面比冲突破300秒。

没错,大名鼎鼎的偏二甲肼动力!大名鼎鼎的毒发!

虽然从化学公式上来说,发动机燃烧反应生成的是氮气和水,也算是无毒无污染的,但是氧化剂和燃料都是有毒的,而且火箭燃烧不会百分之百完全燃烧,一般氧化剂会过量以保证燃烧尽量充分,燃料箱还需要泄压排出部分氧化剂,因此,这种发动机肯定会对环境造成污染。

而且由于推力毕竟比不上饕餮,因此不得不采取了四级助推的方式,而且第1级要装整整九台发动机,要知道火箭设计当中虽然说捆绑多台发动机来增大大推力是常见设计,但是一般情况下设计师都会避免让火箭安装太多的发动机,毕竟就算每一台发动机的可靠性都有99%,只要发动机的数量足够多,那么整体的成功率也自然会跌到一个很难看的水平,发动机本身质量非常可靠,但是发动机数量越多管线设计自然也就越复杂。到时候就算问题不出在发动机上也会出现在其他的地方。

那么为什么还要采用这款发动机呢?

一方面自然是因为虽然这玩意是毒发,但是二氧化氮起码毒性还不算夸张,就污染来说处于可以接受的范畴,同时,毒发最大的好处就是不用设置点火装置,混合在一起就能够直接开始燃烧发力,可以说在发动机的结构设计上能够省不少事,从可靠性上来说先天就要比其他发动机占点便宜。

毕竟后世最经常进行载人航天的质子火箭和CZ2型火箭都采用这种发动机作为动力,载人航天来说安全性自然是需要更加慎重考虑的范畴,两大航天强国的共同选择,毒发自然有它的道理和优势。

这两种设计都进入到了最后的评比环节,对于大明来说,他们要在这两种设计当中选择出一种来作为他们广寒宫计划的运载火箭,两款火箭的设计各有所长,关于到底采取哪一个设计方案在MNSA内部也引起了激烈的讨论。

只是相比于MNSA这边幸福的烦恼,ESA那边的情况就完全是另一副模样了。

大明选择进行广寒宫计划的时候,根本没有做任何掩饰,而面对大明掀起的新一轮向月球进军的竞赛,安联自然不可能选择避战不出,对于现在处处都要和大明进行竞赛的安联来说,他们必须要应战,有条件要上,没有条件创造条件也要上。

可是欧航局这边的条件实在是有些单薄。

当遥远的东方那边传来了钱博士的设计最终在竞标当中获得胜利,并且被定型为远征九型运载火箭的时候,冯·布劳恩正在对着他面前,桌子上一份设计结构简图而愁眉不展。

没办法不愁。

只要一看到第1级那33台发动机,他就感觉自己睡不好觉。

没错,安联也在展开他们的登月计划,而作为登月计划当中最重要的一环,一枚重型超级火箭是必不可少的。

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