私人小房間中,圍坐著四人,大家一起研究這次比賽。
章昭最先提出要參賽,那麽兩天之後,他的箭體大致設計方案就已經做出來。
縱然液體火箭發動機小型化設計比固體火箭發動機小型化的難度大了不止一個等級,但是,技術宅無所畏懼。
長達半個小時的解說下來,終於算是將情況說清楚,到最後:“所以我的方案很簡單,要想徹底壓倒其他參賽者,那咱就必須使用液體火箭發動機,燃料方面可以選擇液氧/煤油,能兼顧安全和推力需求,而且燃料儲存箱也比較容易製作。”
研製一款火箭,最大的難點在推進系統,而在探空火箭這個細分領域,發動機的重要性就顯得更加不可忽視。
張教授沒有太多的意見,他現在的角色是技術評審。
固體發動機也好,液體發動機也罷,其實在他看來,兩者大致都無所謂,只要能把火箭做出來,並且成功將發射載荷入軌,差不多也就行了。
那麽話又說起來,其它他更加關注章昭的方案中,是不是能有些不一樣的技術亮點。
仔細再看小黑板上的結構圖,特別是發動機設計,看起來技術亮點確實也有,但就是不知道是否靠譜。
而抱有同樣疑惑的,顯然也不止教授一人。
劉航學、付才兩人同樣有些擔心,他們現在雖然是重點研究複合材料領域,但本科、研究生一路上來,對航空航天方面的專業知識都絕對過硬。
劉航學最先忍不住:“看起來,這款發動機的設計方案,應該是打算走擠壓循環路線?”
說是擠壓循環方案,付才、張教授都算是勉強認可的點頭,因為章昭這套循環方式在很大程度上有擠壓循環的影子。
簡單!
不過,要是真的細細琢磨下來,張教授又發現了其它端倪。
搖搖頭:“不對,這個又問題啊!”
眉頭緊鎖,納悶兒了:“如果是擠壓循環,那結構圖裡面的電動機又是什麽情況,我可沒見過哪款擠壓循環的火箭發動機上面會裝這玩意兒。”
眼看著結構圖上明明白白地畫著兩處電機標志,P1、P2兩台電機雖然看似不起眼,但在發動機結構圖上卻顯得無比刺眼。
劉航學、付才也順著思路,同樣發現設計中的怪異之處,也是百思不得其解。
只能目光投向章昭,還希望能夠從章昭那裡得到合理的解釋。
在火箭的設計上,從來就沒有一克重量是多余,何況是兩台金屬製作的電動機,這裡面問題可大了去。
章昭:“很簡單,我們現在只剩三個月不到,沒時間去開發複雜而精密的閉式循環系統,即便是相對簡單一些的開式循環,現在咱也沒時間去搗鼓。”
這話確實說到位了,張教授手頭的資料比較多,想想之後也跟著補充一句。
“很有道理,單就推進劑增壓系統這塊,根據NASA之前給出的官方統計,在美國上千枚彈道導彈和運載火箭發射任務中,失敗故障調查結果表明,推進劑增壓系統故障的佔比最高,達到了28%以上,其次才是發動機本身故障22%。”
說一千道一萬,就算你再怎麽天花亂墜,永遠都沒有實際數據來的有說服力。
特別是這種發射失敗故障總結,這些是美國強大綜合國力下得出的寶貴教訓,如果沒有足夠發射量,完全就積累不出大量的故障案例,更不可能總結出這些數據。
所以,這才是大力出奇跡。
想當年,美國甚至有火箭指標過高,產品研製出來後六次發射全部失敗的案例,那才叫......
而這些發射失敗數據寶貴之處,就在於它可以有效地指導後續的火箭、導彈開發,有針對性的對推進劑輸送系統進行重點研究。
如同航空發動機領域,美軍通過故障分析總結,確定了渦輪噴氣式發動機需要提前對燃氣發生器(核心機)進行預研一樣,都是失敗總結後才得出的血淚教訓。
以上這些
除了當年的美蘇之外,換做普通國家,誰還能總結的出這些數據,有那個實力嗎?
章昭:“沒錯,我雖然手上沒有教授您那麽多的詳細數據,但咱們結果是一樣就對了,在推進劑輸送系統研製中,我們必須要避開複雜的閉式循環,所以我選擇電泵循環。”
電泵循環?
突然冒出這麽個新玩意兒,這可是傳統液體火箭沒用過的方案,甚至連聽都沒聽說過。
對於未知事物,人們天生會有不信任感,而做技術的人又稍微要好一些,至少能夠做到更理性地看待新事物。
聽到“電泵循環”這個名詞過後,其它三人都陷入了沉思。
付才:“要采用電泵循環的話,電源如何解決,反正火箭本身的電源系統肯定不行,未來只能額外增加電源,對吧。”
額外電源肯定是必不可少,章昭對這些是早有預料,甚至連電泵循環的最大限制在哪裡,他都知道的清清楚楚,否則又如何敢在此時拋出方案。
看大家既然都對電泵循環挺關心,那就順著話題,也繼續多說兩句。
章昭:“在電源這塊,我們可以選用聚合物鋰離子電池,其實電池所帶來的額外重量是完全可以接受,但它所帶來的推進劑輸送系統效率提升卻相當驚人,通過我的計算,至少可以達到90%以上。”
90%....
這個數據簡直太嚇人,想當年,土星5號使用的F1火箭發動機也才僅僅50%而已,就算跟現在大票閉式循環發動機相比,也同樣也是一騎絕塵。
如果只看推進劑輸送系統,電泵循環確實已經可以秒殺一切,有句話怎麽說來著。
叫做...
秒天、秒地、秒空氣!
緊接著,基於電泵循環的固有設計,見多識廣的張教授也是在謹慎地思考過後,對章昭所提出的方案表示肯定。
因為不管未來的電泵循環會發展成什麽樣,現在有一點是可以明確的,那就是可靠性。
教授也挺感慨:“電泵循環在設計上徹底避免了複雜的燃氣渦輪泵,少了這玩意兒之後,整個推進系統的可靠性至少能提高四層以上。”
推進系統可靠性能因此而提升四層,這絕對是非常了不起的創新,張教授想想也是激動。
當即拍了桌子:“別的不說了,我們就用電泵循環方案。”
站起來,開始進一步幫章昭完善計劃,教授已經很久沒有像今天這樣有激情過,如果電泵循環方案能成功,那好歹也能算是一次重大技術革新了。
至於Min火箭大獎賽,那肯定要全力以赴,手上有電泵循環這種神器不拿出來,那就叫錦衣夜行。
而另一方面,為了能夠更快地將推進系統搞出來,作為大學教授,在該動用資源跟特權的時候,張教授是也絲毫不會含糊。
這不,將目光投向往屆學生的畢業課題中,可用資源其實並不少。
“至於液氧煤油火箭發動機設計本身,這個就不用擔心了,在咱們學校航空航天工程系,其它東西沒有,但學生畢業設計留下的小型液體火箭發動機方案肯定多如牛毛,而且還都是通過了發動機試車,咱找一個合適的出來,到時候稍微改改就行。”