第二百零九章 致命溫度

這一枚運載火箭,只是一個半成品,黃修遠目測了一下,估計只完成了三分之一左右。

王勘院士給他介紹這款運載火箭的一些情況:“修遠,這是剛剛設計的長12運載火箭,設計原型是今年二月份定型的,不過建造過程中,我們遇到了非常多問題。”

“長12?”

聽到黃修遠語氣中的疑惑,王勘從一旁拿了一份文件遞過來:“這是一些具體的參數。”

黃修遠接過了一看,發現這款新式固體燃料運載火箭,設計的指標高得嚇人。

在整體重量上,達到824噸,近地軌道有效載荷在42.8噸左右,同步軌道載荷在21.4噸左右,月球軌道載荷在17.5噸左右。

或許比起巨無霸一般的土星五號,長12的有效載荷,只有對方的40%左右。

但是如果對比兩者的載荷比,就會發現土星五號的近地軌道載荷比,只有0.0388左右。

未來的獵鷹重型火箭,近地軌道有效載荷是63.8噸,載荷比在0.0449左右。

由此可見,華國的運載火箭設計水平,還需要進一步加強,採用氫氧發動機的獵鷹重型運載火箭,可以將載荷比提升到0.0449,這確實是非常了不起的技術。

如果長12可以進一步優化,加上本身N20高能燃料的底子,將近地軌道的載荷比提升到0.06,也不是沒有可能的事情。

畢竟N20高能燃料的比衝是860左右,而氫氧發動機的比衝,也就450左右。

理論上,以N20高能燃料作爲燃料的運載火箭,載荷比應該是氫氧發動機的1.91倍左右,即在0.0857附近。

不過理論上的東西,黃修遠也不敢打包票。

現在0.052的載荷比,已經刷新了人類航天器的極限載荷比,要再提升上去,發動機材料、運載火箭的整體設計、控制系統之類,都需要進一步改進,只能一點點來。

一旁的張培材,解釋了長12設計製造過程中的一些問題:

“現在的問題,主要是發動機的耐熱不行、還有固體燃料的燃燒控制問題。”

“耐熱問題?”黃修遠翻到發動機那一部分,發現長12的發動機,採用了航天科工專門研發的金屬陶瓷材料,金屬陶瓷材料可以承受3000~4000攝氏度的高溫。

但是如此耐高溫的金屬陶瓷,竟然承受不住發動機的燃燒溫度,這確實讓一衆航天研究院的專家們,感到措手不及。

目前在測試中,由於N20材料能量密度非常高,導致發動機尾焰溫度,達到了5472攝氏度的可怕地步。

黃修遠問了一個關鍵的問題:“那長11的發動機如何解決這個問題?”

“我們採用了你們公司硅納米鍍層,還有鎢納米粉末……”張培材解釋道。

聽完解決方案,黃修遠才知道他們是如何解決的。

他們在發動機的內壁,通過硅納米鍍層技術,鍍一層硅納米,然後用離子沉積的方式,沉積一層鎢納米層,如此重複操作,一共使用142層複合鍍層。

雖然硅納米和鎢納米層,只能承受4874攝氏度的極限高溫,但是鎢硅納米複合層,有一個非常好的特性,那就是高溫脫離。

當週圍溫度超過5300攝氏度後,鎢硅複合層會逐步液化,被髮動機尾焰噴出發動機,這個過程中,會帶走發動機內部的一部分熱量,延緩高溫對發動機基材的熱量傳遞和積熱。

通過這種方式,保證發動機在運載火箭飛行過程中,不會被燒穿箭體。

只是這種方式,帶來兩個缺點,一個是發動機重量提升了1.2噸,畢竟金屬鎢的重量很坑爹;另一個問題,是治標不治本,只能延緩時間,不能從根本上解決這個問題。

黃修遠放下手上的文件:“也就是說,由於長12的設計指標是長11的三倍多,導致發動機難以長時間承受工作溫度?”

張培材無奈的攤攤手:“是的,如果增加發動機內部的鎢硅層,又會進一步增大發動機重量,而且發動機內部的空間有限,不可能無限制疊加鎢硅層。”

面對這個致命的溫度,如果是長11這種近地軌道、中軌道的運載火箭,還相對好處理一些。

沒錢看小說?送你現金or點幣,限時1天領取!關注公·衆·號【書友大本營】,免費領!

可是長12的設計任務,主要用於未來的探月工程、探火工程之類,需要長時間處於工作運行狀態,如果改回液體燃料,又顯得得不償失。

拍了拍自己臉頰,黃修遠盯着不遠處的長12箭體,陷入了沉思之中,未來確實存在不少的耐高溫材料。

問題那些材料,要麼製造技術目前做不到;要麼需要稀有元素,成本異常高;要麼就是實驗室的概念性產品,根本沒有辦法大規模投入使用。

材料問題,無論在哪一個時代,都是一個讓人頭疼的問題。

N20燃料的高能量密度,就是一把雙刃劍,帶來高密度能量的同時,也帶來了爆發力和超高溫。

一會之後,黃修遠從思考中清醒過來:“我需要一點時間思考一下。”

“修遠,沒有關係,我們暫時還有時間,我讓光華給你安排了宿舍,條件簡陋,多多包涵一下。”張培材也沒有太在意。

這種大難題,要是黃修遠一來就可以馬上解決,那整個航天口的幾千號人,都要五體投地了。

黃修遠笑了笑:“說笑了,我又不是什麼嬌生慣養的大少爺。”

一行人繼續討論長12的問題。

說着說着,張培材感慨起來:“說起來,長11可以順利投入使用,還要感謝你們燧人公司的納米礦粉,不然科工集團的金屬陶瓷材料,沒有辦法提升性能和大規模量產。”

黃修遠其實挺佩服航天科工,畢竟他是憑藉未來的科技積累,纔可以快速發展起來。

“科工集團的技術底子還是可以的,我的蝸牛工業那邊,粉末冶金出來的新材料,實驗室的耐高溫材料,才達到3756攝氏度。”

“我們捋一捋如何控制固體燃料燃燒的問題吧!”王勘院士在一旁的桌子上,讓助手清出一塊麪積,給所有人一個座位。

N20燃料的燃燒控制問題,同樣是一個巨大的麻煩,固體燃料有固體燃料的缺點,一點火就停不下來的特性,對於導彈之類,那並不是什麼缺點,但是對於運載火箭而言,那就是一個大問題。

這也是爲什麼長11的芯二級,不得不採用氫氧燃料的原因,因爲固體燃料一點火,就無法停下來。

計劃去月球探測一番的前哨1,如果採用固體燃料,那就沒有辦法進行精細化操控了,只能靠蠻力一衝到底。

如果在燃料消耗殆盡之前,不能達到指定的軌道,那最後只能將錯就錯了。

航天研究院有好幾個研究所,在從事固態燃料的精確燃燒控制,只是成果寥寥無幾。

第七十三章 紛至沓來第四百八十五章 軟實力第五百二十八章 衛星通信第六百一十一章 東遊記(四)第五百九十三章 月球(四)第四百七十八章 採訪第五十八章 戰略轉型第五百八十四章 意外發現第六十一章 各項安排第五百九十九章 月球(十)第五百三十九章 重要性第一百一十二章 華國水務第六百三十七章 風起第五百七十章 日出東方第一百六十四章 閃退門第六百六十七章 變化(三)第二百一十九章 波瀾微起第四十二章 重點實驗室第一百九十章 東窗事發第六十八章 奶牛產業第一百七十一章 忌憚第七百一十五章 信念崩潰第四百一十一章 兩個實驗第五百五十七章 備忘錄學者第六十三章 新品上市第三百零二章 順路考察第七百六十九章 竣工第四百五十六章 歸途與猜測第三百一十三章 難度與方案第五十五章 雲檢上線(加更)第三百八十章 巨大潛力第七百六十章 陸續抵達第七百零八章 雪球(五)第一百章 陰差陽錯第五百零三章 難題第二百五十一章 以退爲進第二十七章 催化劑第三百五十章 推波助瀾第五十四章 併購重組第三百六十五章 困境第七百二十六章 波瀾(一)第四百五十八章 可悲可恨第六百九十四章 漫遊(三)第六百七十四章 楓葉(四)第二十四章 竣工第五百七十七章 虛實貨幣第五百六十章 重心轉移第一百二十九章 宣傳短片第六百九十八章 進化(一)第四百一十九章 衰敗與陽謀第三百五十六章 連鎖反應第四十八章 燃料鈍化第三百七十五章 細胞陷阱第四百五十七章 辭舊迎新第四百五十一章 夜襲第七百六十九章 竣工第四百二十九章 特產品牌第三百八十五章 推廣與合作第三百六十三章 自持第四百七十四章 激盪的時代第一百零二章 有價的東西第四百五十六章 歸途與猜測第一百章 陰差陽錯第二百六十章 此起彼伏第六百二十九章 選擇第六百六十三章 紛擾的世界第二百四十五章 羨慕嫉妒第二百五十六章 爆發第二十五章 多手準備第四百零八章 人類的未來第三百七十五章 細胞陷阱第三百六十四章 專利與代工第七百三十二章 開端(三)第五十七章 城市蛻變第五百三十二章 許多問題第二百四十九章 早茶密談第五百七十三章 技術發展第二十七章 催化劑第二十九章 時光博客第三百一十二章 擦肩而過第三百七十七章 養殖的發展第一百零三章 五月第六百七十八章 棋手棋子第二百一十二章 沸騰發酵第七百六十五章 蟹的故事第五百三十七章 參差第三百八十五章 推廣與合作第七百七十二章 電梯第七百四十二章 文明困境第三百五十二章 能源交易第二百六十四章 香石竹第五百一十六章 失敗進化第一百六十五章 餘波與整合第三百五十章 推波助瀾第二百四十章 新貴嶼(四)第五百七十二章 暗中積累第四百六十章 選擇第五百八十九章 清醒的人第八十四章 豐民農業第一百三十三章 應對和淡定
第七十三章 紛至沓來第四百八十五章 軟實力第五百二十八章 衛星通信第六百一十一章 東遊記(四)第五百九十三章 月球(四)第四百七十八章 採訪第五十八章 戰略轉型第五百八十四章 意外發現第六十一章 各項安排第五百九十九章 月球(十)第五百三十九章 重要性第一百一十二章 華國水務第六百三十七章 風起第五百七十章 日出東方第一百六十四章 閃退門第六百六十七章 變化(三)第二百一十九章 波瀾微起第四十二章 重點實驗室第一百九十章 東窗事發第六十八章 奶牛產業第一百七十一章 忌憚第七百一十五章 信念崩潰第四百一十一章 兩個實驗第五百五十七章 備忘錄學者第六十三章 新品上市第三百零二章 順路考察第七百六十九章 竣工第四百五十六章 歸途與猜測第三百一十三章 難度與方案第五十五章 雲檢上線(加更)第三百八十章 巨大潛力第七百六十章 陸續抵達第七百零八章 雪球(五)第一百章 陰差陽錯第五百零三章 難題第二百五十一章 以退爲進第二十七章 催化劑第三百五十章 推波助瀾第五十四章 併購重組第三百六十五章 困境第七百二十六章 波瀾(一)第四百五十八章 可悲可恨第六百九十四章 漫遊(三)第六百七十四章 楓葉(四)第二十四章 竣工第五百七十七章 虛實貨幣第五百六十章 重心轉移第一百二十九章 宣傳短片第六百九十八章 進化(一)第四百一十九章 衰敗與陽謀第三百五十六章 連鎖反應第四十八章 燃料鈍化第三百七十五章 細胞陷阱第四百五十七章 辭舊迎新第四百五十一章 夜襲第七百六十九章 竣工第四百二十九章 特產品牌第三百八十五章 推廣與合作第三百六十三章 自持第四百七十四章 激盪的時代第一百零二章 有價的東西第四百五十六章 歸途與猜測第一百章 陰差陽錯第二百六十章 此起彼伏第六百二十九章 選擇第六百六十三章 紛擾的世界第二百四十五章 羨慕嫉妒第二百五十六章 爆發第二十五章 多手準備第四百零八章 人類的未來第三百七十五章 細胞陷阱第三百六十四章 專利與代工第七百三十二章 開端(三)第五十七章 城市蛻變第五百三十二章 許多問題第二百四十九章 早茶密談第五百七十三章 技術發展第二十七章 催化劑第二十九章 時光博客第三百一十二章 擦肩而過第三百七十七章 養殖的發展第一百零三章 五月第六百七十八章 棋手棋子第二百一十二章 沸騰發酵第七百六十五章 蟹的故事第五百三十七章 參差第三百八十五章 推廣與合作第七百七十二章 電梯第七百四十二章 文明困境第三百五十二章 能源交易第二百六十四章 香石竹第五百一十六章 失敗進化第一百六十五章 餘波與整合第三百五十章 推波助瀾第二百四十章 新貴嶼(四)第五百七十二章 暗中積累第四百六十章 選擇第五百八十九章 清醒的人第八十四章 豐民農業第一百三十三章 應對和淡定