第四百四十九章 我们的目标是 第四代液氧甲烷引擎!
又是一个不眠不休的夜晚,自从太空计划开启,罗佳已经不记得,这是自己第多少次开夜车了。
天渐渐亮了,罗佳站在办公室的落地窗前望向远方,时间已经进入五月,太阳跃出地平线,阳光渐渐强盛,有些刺眼,于是罗佳将百叶窗放下一半,然而关掉办公室的灯光。
做完这一切之后,罗佳并没有回去休息,而是将目光重新转向办公室里巨大的白板。
在白板上,写着密密麻麻的数据和公式,那是罗佳无数次推算的结果,从结果来看,似乎他正在设计整个太空计划中最重要的机械组件,引擎。
太空计划需要至少两种引擎,一种是将火箭推出大气层的化学喷射引擎,还有就是安装在太空船上的离子推进器,罗佳正在思考和验算的正是后者。
学过太空航行学的人都会知道,离子推进器这个东西,其实已经脱离现有科技等级,进入了可控聚变的范畴了,在可控核聚变还没有达成的情况下就开始研究,似乎也太超前了一点。
然而这就是罗佳的工作,他是硬汉天团的团长,不仅要着眼现在,更要放眼遥远的未来,尽管离子推进器项目公司还没有开始,但相关准备,罗佳必须早做准备。
“老师,大家都准备好了。”沈浪敲门走进罗佳的办公室,有点紧张说道:“今天可是决定火箭发动机路线的关键会议,一旦决定采用何种引擎技术,我们就不能再回头了。”
罗佳点了点头,表示自己明白,然后他便和沈浪一起来到头脑风暴团的大会议室。
只见,在这仿佛大学礼堂般的巨大拱形穹顶下,投影屏幕早已准备完毕,通过网络直连到位于荒漠戈壁中的酒泉发射中心。
“点火!”
随着罗佳一声令下,远在几千公里外的张东宁,按下面前红色的按钮,随即便看到巨大的白色火箭下方浓烟翻滚,然而烈焰并没有推升火箭冲上云霄,而是很快就熄灭了,显然这并非火箭发射试验,而是关于推进燃料的点火试验。
“我们成功了!”张东宁在屏幕另外一边欣喜的说道。
化学部成了第三代化学燃料,液氧煤油的最终定型和测试,张东宁显然也是非常骄傲的,虽然太空计划中未必会用到液氧煤油,但提前准备好总是没错,用不用的,到时候再说吧,公司可以不用,但不能没有。
转过头,罗佳面向头脑风暴团的同事,用墨水笔在白板上飞快的写字,从初代固体燃料到第二代四氧化二氮,再到第三代液氧煤油,第四代液氧液氢和液氧甲烷。
每当罗佳写下一种火箭燃料的名字,他便在下方打上一个勾,示意该项技术星辰科技已经完全掌握了。
当罗佳写到液氧液氢和液氧甲烷的时候,他并没有在下面打勾,而是画了一个大大问号,表示第四代火箭技术还没有准备好。
“你们看。”罗佳敲了敲白板说道:“我们在火箭发动机的研发进度上,取得了不错的进展,已经追上了西方第三代技术,正在向第四代技术快速演化,如此成绩值得庆贺啊。”
“虽然我们立志建造太空电梯,但火箭技术同样不能忽视,因为运载火箭是太空电梯的前置科技,几万吨物资等待我们送上地球轨道呢,我国并没有类似土星五号这种超级运载火箭,所以唯一的选择,就是自己造。”
“目前全世界都在搞大事,想造更大更凶猛的火箭,以我国为例,计划中的长征九号火箭,高度110米,最大直径10米,采用三级模式,起飞推力3000吨,近地轨道运力为140吨,地球同步转移轨道运力66吨,月球转移轨道运力为50吨,火星转移轨道运力37吨。”
“从理论数据来看,长征九号还是非常牛逼的,然而我们的对手更强,北美不仅早有大型火箭计划,而且有两个,分别是马斯克的大型猎鹰,以及NASA的SLS太空发射系统,如果再加上一个月前,马斯克刚刚公布的超级猎鹰计划,北美就是同时有三个超级重载火箭项目在推进了,其占领太空,甚至建造天基武器的目地,昭然若揭。”
“时间紧迫,情况危急,就连已经没落的俄国,也感受到威胁,勒紧裤腰带,搞了一个能源五号计划,准备豁出去,造个近地轨道承载能力八十吨的大火箭出来,如此情况下,我国更没有理由落后,推出长征九号计划,完全是顺理成章的事情。”
“不过我已经和国家队打过招呼了,超级运载火箭这个东西,我们自己搞,不去和航天科技那边掺和,毕竟航天科技是国家队,而我们是民企,又有大量来自国外的专家,合作起来实在不太方便。”
众人没有多说,但心里都很清楚,航天科工那边遇到的麻烦不小,别说长征九号,他们连近地轨道承载25吨的长征五号都还没有搞定呢,被北美甩开了起码两个身位。
国家队批准星辰科技另起炉灶,有着鸡蛋不能都放在一个篮子里的想法,另外,民营的星辰科技进入航天领域,对国内航天企业以及科研院所,也是个不小的刺激,希望能激发他们的潜力吧。
罗佳笑着说道:“虽然全世界都表示,要和北美展开竞争,就连印度都野心勃勃的制定了返回式火箭计划,但在实际操作上,能和北美搞一下的,只有我们!”
“俄罗斯的能源五号,别说看起来成功的希望渺茫,就算他们成功了又能怎样?近地轨道运载能力才八十吨,根本不符合下一代太空竞赛一百吨起步的标准。”
“至于欧洲,他们更是已经放弃了治疗,大家应该知道,最近我们从欧洲挖了不少专家回来,除了高薪福利和免疫激活,还有一个重要原因,那就是欧空局的前景实在太差,他们搞的那个阿利亚纳六,就是个中型火箭,近地轨道承载才二十吨,低于马斯克的猎鹰九号,华夏的长征五号,也低于俄罗斯的安加拉火箭。”
“总之,国家队现在日子不太好过,长征五号用的液氧液氢发动机YF77型,比冲和室压都很一般,推力也才50吨,远低于西方,霓虹的LE-7A有85吨推力,欧洲火神发动机135吨,北美SSME186吨,RS-68A更是高达吨。”
“当然了,假设国家队为长征九号配套的YF220发动机研制成功的话,我们将获得在重载火箭领域与西方一战之力,但同时我也说过,国家队不希望给把鸡蛋都放在一个篮子里,所以就需要我们的加入。”
“目前来说,情况是这样的,北美有NASA和SpaceX,华夏有航天科工和我们星辰科技,二对二,北美全面占优,我们是追逐者。”
众人不禁唏嘘,罗佳那句北美全面占优的话,让每个人都感觉很不舒服,但是根据硬汉天团一切实事求是的原则,大家也承认差距的存在。
“无论什么样的火箭,发动机都是最重要的,罗总,既然咱们另起炉灶,自己搞火箭发动机,那么我们应该选择哪条路线呢?”负责原子核物理的熊宁远开口问道。
罗佳笑了笑,“老熊这个问题问得好,火箭质量如何,百分之五十看发动机,众所周知,第四代运载火箭有两条路线,一个是液氧液氢,另一个是液氧甲烷,其中液氧液氢发动机已经被各国制造了出来,而液氧甲烷到目前为止,还没有谁做出成品,有的只是一些设计蓝图。”
“不久前出事故的长征五号火箭,助推器用的是120吨级YF100液氧煤油发动机,属于三代技术,芯级采用50吨级YF77液氧液氢发动机,属于四代技术,所以长征五号是三四代发动机的混合体,并非完全版第四代技术。”
“技术落后,主要原因在于国家队没能跟上西方的研发节奏,这其中有很多不为外人所知的秘密,包括上个世纪九十年代,连航天部都差点解散了,科研全面停滞,留给如今一个巨大的坑。”
“说白了,长征五号之所以存在,就是为了补前些年落下的课,当霓虹的LE7发动机和北美的SSME发动机,都用上分级燃烧循环的时候,咱们的YF77还在用燃气发生器呢。”
“为了安全起见,具体细节和原因我们不做讨论,我说这些只是为了告诉大家一个事实,无论我们搞液氧液氢,还是液氧甲烷,难度是差不多的,因为国家队也没有太多技术支持我们,都要从头开始。”
哎~
罗佳的话让大家痛心疾首,华夏这一路走来磕磕碰碰,没少被敌人下绊子,真是不容易啊,计算机和半导体圈子里,出了一大堆什么想之类的买办,连航天这么重要的国本,也差点被带到阴沟里去了。
普通民众永远无法知道,那些被尘封的往事,知道有多少次这片土地曾命悬一线,又有多少次被人挺身而出,力挽狂澜与即倒。
历史总有一天会做出最公正的评判,几十年后,谁将永载史册,谁将被钉上历史的耻辱柱,一切自会清明。
罗佳没有对历史做过度解读,直接进入了核心技术环节,一边在白板上快速写字,一边沉声说道:“简单来说呢,液氧液氢比冲最高,性能最强,但发动机设计难度极大,贮存燃料箱设计起来同样不容易,毕竟液氢这个玩意实在太占地方了,还与液氧有温度差,必须做隔热处理,导致火箭造出来又胖又贵。”
“最理想的状态,是用液氧液氢做二级或者第三级,最大限度利用它的超大比冲,人类历史上最牛叉的火箭土星五号,就是用液氧煤油做第一级,二级和三级都是液氧液氢。”
“而液氧甲烷的比冲低于液氧液氢,高于液氧煤油,完全不积碳,维护很方便,发动机只要不被烧坏,基本可以无限使用。”
“从保存成本来说,液氧需要零下173度,液态甲烷需要零下162度,远低于液氢所需要的零下253度,一直以来,液氢在火箭中的贮存问题,都很让科学家们头疼,与此同时,液态甲烷密度为422千克每立方米,远高于液氢的71千克每立方米,同样大小的燃料舱,液态甲烷能让火箭飞的更远,而且对火箭发动机涡轮泵的转速要求,也不像液氢那样变态。”
“反正当我们把所有因素全部考虑在内,就会发现这样一个事实,液氧甲烷在五大火箭燃料体系中,性能排名第二,但其余各项指标,几乎全部位列第一,特别是发动机完全不积碳,几乎可以做到无限循环使用这一点,能为我们节约巨大的成本!”
“众所周知,我们目前最大的难题,是怎么把几万吨物资运上地球轨道,数量之多,将超过人类有史以来,向太空发射的总量!”
“所以,摆在我们面前的选择,其实只有一个,那就是开发液氧甲烷引擎,只有这种可以无限重复使用,建造速度快,成本极低的引擎,才能完成运送几万吨物资,这个几乎是不可能完成的任务!”
微微一笑,罗佳嘴角扬起一抹沪都说道:“到目前为止,包括不可一世的NASA在内,还没有任何人完成过液氧甲烷型火箭引擎,而我们,将成为第一个!”
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天渐渐亮了,罗佳站在办公室的落地窗前望向远方,时间已经进入五月,太阳跃出地平线,阳光渐渐强盛,有些刺眼,于是罗佳将百叶窗放下一半,然而关掉办公室的灯光。
做完这一切之后,罗佳并没有回去休息,而是将目光重新转向办公室里巨大的白板。
在白板上,写着密密麻麻的数据和公式,那是罗佳无数次推算的结果,从结果来看,似乎他正在设计整个太空计划中最重要的机械组件,引擎。
太空计划需要至少两种引擎,一种是将火箭推出大气层的化学喷射引擎,还有就是安装在太空船上的离子推进器,罗佳正在思考和验算的正是后者。
学过太空航行学的人都会知道,离子推进器这个东西,其实已经脱离现有科技等级,进入了可控聚变的范畴了,在可控核聚变还没有达成的情况下就开始研究,似乎也太超前了一点。
然而这就是罗佳的工作,他是硬汉天团的团长,不仅要着眼现在,更要放眼遥远的未来,尽管离子推进器项目公司还没有开始,但相关准备,罗佳必须早做准备。
“老师,大家都准备好了。”沈浪敲门走进罗佳的办公室,有点紧张说道:“今天可是决定火箭发动机路线的关键会议,一旦决定采用何种引擎技术,我们就不能再回头了。”
罗佳点了点头,表示自己明白,然后他便和沈浪一起来到头脑风暴团的大会议室。
只见,在这仿佛大学礼堂般的巨大拱形穹顶下,投影屏幕早已准备完毕,通过网络直连到位于荒漠戈壁中的酒泉发射中心。
“点火!”
随着罗佳一声令下,远在几千公里外的张东宁,按下面前红色的按钮,随即便看到巨大的白色火箭下方浓烟翻滚,然而烈焰并没有推升火箭冲上云霄,而是很快就熄灭了,显然这并非火箭发射试验,而是关于推进燃料的点火试验。
“我们成功了!”张东宁在屏幕另外一边欣喜的说道。
化学部成了第三代化学燃料,液氧煤油的最终定型和测试,张东宁显然也是非常骄傲的,虽然太空计划中未必会用到液氧煤油,但提前准备好总是没错,用不用的,到时候再说吧,公司可以不用,但不能没有。
转过头,罗佳面向头脑风暴团的同事,用墨水笔在白板上飞快的写字,从初代固体燃料到第二代四氧化二氮,再到第三代液氧煤油,第四代液氧液氢和液氧甲烷。
每当罗佳写下一种火箭燃料的名字,他便在下方打上一个勾,示意该项技术星辰科技已经完全掌握了。
当罗佳写到液氧液氢和液氧甲烷的时候,他并没有在下面打勾,而是画了一个大大问号,表示第四代火箭技术还没有准备好。
“你们看。”罗佳敲了敲白板说道:“我们在火箭发动机的研发进度上,取得了不错的进展,已经追上了西方第三代技术,正在向第四代技术快速演化,如此成绩值得庆贺啊。”
“虽然我们立志建造太空电梯,但火箭技术同样不能忽视,因为运载火箭是太空电梯的前置科技,几万吨物资等待我们送上地球轨道呢,我国并没有类似土星五号这种超级运载火箭,所以唯一的选择,就是自己造。”
“目前全世界都在搞大事,想造更大更凶猛的火箭,以我国为例,计划中的长征九号火箭,高度110米,最大直径10米,采用三级模式,起飞推力3000吨,近地轨道运力为140吨,地球同步转移轨道运力66吨,月球转移轨道运力为50吨,火星转移轨道运力37吨。”
“从理论数据来看,长征九号还是非常牛逼的,然而我们的对手更强,北美不仅早有大型火箭计划,而且有两个,分别是马斯克的大型猎鹰,以及NASA的SLS太空发射系统,如果再加上一个月前,马斯克刚刚公布的超级猎鹰计划,北美就是同时有三个超级重载火箭项目在推进了,其占领太空,甚至建造天基武器的目地,昭然若揭。”
“时间紧迫,情况危急,就连已经没落的俄国,也感受到威胁,勒紧裤腰带,搞了一个能源五号计划,准备豁出去,造个近地轨道承载能力八十吨的大火箭出来,如此情况下,我国更没有理由落后,推出长征九号计划,完全是顺理成章的事情。”
“不过我已经和国家队打过招呼了,超级运载火箭这个东西,我们自己搞,不去和航天科技那边掺和,毕竟航天科技是国家队,而我们是民企,又有大量来自国外的专家,合作起来实在不太方便。”
众人没有多说,但心里都很清楚,航天科工那边遇到的麻烦不小,别说长征九号,他们连近地轨道承载25吨的长征五号都还没有搞定呢,被北美甩开了起码两个身位。
国家队批准星辰科技另起炉灶,有着鸡蛋不能都放在一个篮子里的想法,另外,民营的星辰科技进入航天领域,对国内航天企业以及科研院所,也是个不小的刺激,希望能激发他们的潜力吧。
罗佳笑着说道:“虽然全世界都表示,要和北美展开竞争,就连印度都野心勃勃的制定了返回式火箭计划,但在实际操作上,能和北美搞一下的,只有我们!”
“俄罗斯的能源五号,别说看起来成功的希望渺茫,就算他们成功了又能怎样?近地轨道运载能力才八十吨,根本不符合下一代太空竞赛一百吨起步的标准。”
“至于欧洲,他们更是已经放弃了治疗,大家应该知道,最近我们从欧洲挖了不少专家回来,除了高薪福利和免疫激活,还有一个重要原因,那就是欧空局的前景实在太差,他们搞的那个阿利亚纳六,就是个中型火箭,近地轨道承载才二十吨,低于马斯克的猎鹰九号,华夏的长征五号,也低于俄罗斯的安加拉火箭。”
“总之,国家队现在日子不太好过,长征五号用的液氧液氢发动机YF77型,比冲和室压都很一般,推力也才50吨,远低于西方,霓虹的LE-7A有85吨推力,欧洲火神发动机135吨,北美SSME186吨,RS-68A更是高达吨。”
“当然了,假设国家队为长征九号配套的YF220发动机研制成功的话,我们将获得在重载火箭领域与西方一战之力,但同时我也说过,国家队不希望给把鸡蛋都放在一个篮子里,所以就需要我们的加入。”
“目前来说,情况是这样的,北美有NASA和SpaceX,华夏有航天科工和我们星辰科技,二对二,北美全面占优,我们是追逐者。”
众人不禁唏嘘,罗佳那句北美全面占优的话,让每个人都感觉很不舒服,但是根据硬汉天团一切实事求是的原则,大家也承认差距的存在。
“无论什么样的火箭,发动机都是最重要的,罗总,既然咱们另起炉灶,自己搞火箭发动机,那么我们应该选择哪条路线呢?”负责原子核物理的熊宁远开口问道。
罗佳笑了笑,“老熊这个问题问得好,火箭质量如何,百分之五十看发动机,众所周知,第四代运载火箭有两条路线,一个是液氧液氢,另一个是液氧甲烷,其中液氧液氢发动机已经被各国制造了出来,而液氧甲烷到目前为止,还没有谁做出成品,有的只是一些设计蓝图。”
“不久前出事故的长征五号火箭,助推器用的是120吨级YF100液氧煤油发动机,属于三代技术,芯级采用50吨级YF77液氧液氢发动机,属于四代技术,所以长征五号是三四代发动机的混合体,并非完全版第四代技术。”
“技术落后,主要原因在于国家队没能跟上西方的研发节奏,这其中有很多不为外人所知的秘密,包括上个世纪九十年代,连航天部都差点解散了,科研全面停滞,留给如今一个巨大的坑。”
“说白了,长征五号之所以存在,就是为了补前些年落下的课,当霓虹的LE7发动机和北美的SSME发动机,都用上分级燃烧循环的时候,咱们的YF77还在用燃气发生器呢。”
“为了安全起见,具体细节和原因我们不做讨论,我说这些只是为了告诉大家一个事实,无论我们搞液氧液氢,还是液氧甲烷,难度是差不多的,因为国家队也没有太多技术支持我们,都要从头开始。”
哎~
罗佳的话让大家痛心疾首,华夏这一路走来磕磕碰碰,没少被敌人下绊子,真是不容易啊,计算机和半导体圈子里,出了一大堆什么想之类的买办,连航天这么重要的国本,也差点被带到阴沟里去了。
普通民众永远无法知道,那些被尘封的往事,知道有多少次这片土地曾命悬一线,又有多少次被人挺身而出,力挽狂澜与即倒。
历史总有一天会做出最公正的评判,几十年后,谁将永载史册,谁将被钉上历史的耻辱柱,一切自会清明。
罗佳没有对历史做过度解读,直接进入了核心技术环节,一边在白板上快速写字,一边沉声说道:“简单来说呢,液氧液氢比冲最高,性能最强,但发动机设计难度极大,贮存燃料箱设计起来同样不容易,毕竟液氢这个玩意实在太占地方了,还与液氧有温度差,必须做隔热处理,导致火箭造出来又胖又贵。”
“最理想的状态,是用液氧液氢做二级或者第三级,最大限度利用它的超大比冲,人类历史上最牛叉的火箭土星五号,就是用液氧煤油做第一级,二级和三级都是液氧液氢。”
“而液氧甲烷的比冲低于液氧液氢,高于液氧煤油,完全不积碳,维护很方便,发动机只要不被烧坏,基本可以无限使用。”
“从保存成本来说,液氧需要零下173度,液态甲烷需要零下162度,远低于液氢所需要的零下253度,一直以来,液氢在火箭中的贮存问题,都很让科学家们头疼,与此同时,液态甲烷密度为422千克每立方米,远高于液氢的71千克每立方米,同样大小的燃料舱,液态甲烷能让火箭飞的更远,而且对火箭发动机涡轮泵的转速要求,也不像液氢那样变态。”
“反正当我们把所有因素全部考虑在内,就会发现这样一个事实,液氧甲烷在五大火箭燃料体系中,性能排名第二,但其余各项指标,几乎全部位列第一,特别是发动机完全不积碳,几乎可以做到无限循环使用这一点,能为我们节约巨大的成本!”
“众所周知,我们目前最大的难题,是怎么把几万吨物资运上地球轨道,数量之多,将超过人类有史以来,向太空发射的总量!”
“所以,摆在我们面前的选择,其实只有一个,那就是开发液氧甲烷引擎,只有这种可以无限重复使用,建造速度快,成本极低的引擎,才能完成运送几万吨物资,这个几乎是不可能完成的任务!”
微微一笑,罗佳嘴角扬起一抹沪都说道:“到目前为止,包括不可一世的NASA在内,还没有任何人完成过液氧甲烷型火箭引擎,而我们,将成为第一个!”
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