第七百四十二章 大膽的想法
更新時間:2020-04-22 作者:鴻塵逍遙
我的老師是學霸 第七百四十二章 大膽的想法
第七百四十三章 事情就這樣定了下來。 顧律過去液氫液氧發動機研發部門那邊幫忙。 原本。 畢主任還想讓顧律掛一個液氫液氧發動機研發部門副主任的頭銜，說是方便行事。 不過被顧律委婉的拒絕掉了。 顧律對權利這東西沒有多大的掌控欲。 他只想安靜的搞研究。 于是。 顧律仍舊是技術顧問的身份，跟著液氫液氧發動機車間的周主任去了位于基地北側的研發部門。 液氫液氧發動機和液氧煤油發動機雖然都是發動機，但兩者是有很大不同的。 液氧煤油發動機是安裝在長征九號火箭的助推器和芯一級結構上。 而液氫液氧發動機是安裝在芯二級和芯三級結構上。 并且。 在某種程度上來說，液氫液氧發動機的研發要比液氧煤油發動機困難的多。 液氫液氧發動機的首次使用是在長征五號火箭上。 當時。 液氫液氧發動機的各種性能參數還非常低。 和現今研制的適配于長征九號火箭的液氫液氧發動機，簡直就是一個天上一個地下。 但即便是如此。 當年在長征五號運載火箭發射的時候，氫氧發動機一分機渦輪的排氣裝置在復雜的力熱環境下出現異常，導致了整個發射過程的失敗。 要知道。 那時的液氫液氧發動機的推力并不高，但仍有發射失敗的風險。 現在長征九號運載火箭對液氫液氧發動機提出了更高的要求，這使得其面臨的風險系數和難度幾乎是呈指數性的暴漲。 而液氫液氧發動機所面臨的主要技術難題有哪些呢？ 液氫液氧發動機，從名字就可以知道，這種類型的發動機所用的推進劑是液氫和液氧。 作為推進劑的氫和氧由于沸點與冰點都很低，密度也小，這給氫氧發動機設計帶來一些不同于常規推進劑發動機的困難，主要就在于推進劑的攜帶和存儲。 相比于既便宜又可以常溫存儲的煤油，液氫密度只有其1/12，占的體積很大，需要巨大的存儲空間，不僅對火箭重量帶來壓力，也對結構的牢固和可靠性增加了挑戰。 液氫的沸點是零下252攝氏度，這對容器的耐寒要求又進一步提高，這樣的低溫下大多數材料都會變得脆弱，比如我們常見的金屬多數會變成粉末。 但是氫氣在氧氣中燃燒的溫度約是3300度，絕大多數材料又會被氣化。因此，發動機的結構也要耐得住高溫。 與此同時，作為另外一種推進劑的液氧的冰點只有零下219度，所以不止是結構外部要抵御溫差，同是推進劑的液氫和液氧的存儲必須隔離的足夠好，不然液氫就把液氧凍住了。 那么，是不是我們人為調整它們的溫度就可以了呢？ 問題是人類發明的冷卻裝置實際上多數是比較笨重的，并不適合火箭攜帶，因此火箭推進劑的存儲基本是保溫而不是制冷。 例如使用保溫涂層，但在發動機的環境下勢必發生加熱，推進劑會蒸發，就不能封閉、需要漏氣泄壓。液氫、液氧如果在加熱下沸騰，也會傷害到發動機。火箭的液氫、液氧推進劑往往是起飛前最后才加注的。 但是，既然推進劑不是完全密封，如果由于推進劑的低溫使得空氣冷凝，就可能堵塞管道，甚至因冰晶撞擊而爆炸，是非危險的，所以發動機啟動前也得清除空氣，例如氦氣吹除。這也是由于溫度帶來的問題之一。 解決了這些體積和溫度的問題，還要保證選擇的材料、發動機的結構的每一環能在火箭起飛時巨大的震動下正常運作。 這涉及了很復雜的熱力學問題。 總而言之。 設計一臺液氫液氧發動機，尤其是一臺符合長征九號各項要求的液氫液氧發動機，需要面臨許多零零散散的難題。 這是一項很復雜的工作。 比設計一臺液氧煤油發動機要復雜的多。 周主任把顧律帶回了液氫液氧發動機所在的研發部門。 然后專門為顧律騰出了一間單獨的工作室。 這是一些業內的頂級大牛才擁有的工作環境。 因為每一間工作室內，除了有完善的儀器設備和珍稀材料之外，每個月還有著五百萬的科研經費。 也就是說。 除了你中飽私囊之外，這一個月五百萬的科研經費隨便你去折騰。 目前。 這樣的個人工作室。 整個火箭研發基地這邊總共才有十個。 由于顧律是單槍匹馬過來的。 周主任還在部門中挑了兩個年輕力壯的小伙子過去給顧律打下手。 畢竟。 設計制造一臺液氫液氧發動機，不僅是個腦力活，還是一個體力活。 有人幫忙打下手，顧律這邊總歸是要輕松不少。 顧律抵達這邊的工作室后，沒有休息，直接就開始了工作。 和之前的流程一樣。 顧律先是去資料室那邊，把液氫液氧發動機部門往年的設計圖紙和研究成果全部復印了一份回來。 接著。 顧律在工作室內，一邊嗑爆肝藥劑，一邊瘋狂的啃著這些數據資料，進行歸納總結。 光是讀這些資料，就用去了顧律差不多一周左右的時間。 讀完資料。 下面就是進行發動機的設計了。 顧律拿出一摞空白的A4紙，開始瘋狂的寫寫畫畫。 第一個需要解決的是體積的問題。 液氫的密度實在是太小了。 這就導致同等的重量下，液氫燃料所占的體積就越大。 更大的體積就需要更多的發動機外殼進行承載。 這無疑會增加發動機本身的重量。 目前。 顧律想到的解決這一問題的方案有兩個。 一個是將液氫的體積進行壓縮。 不過…… 將液氫體積進行壓縮后，很容易造成危險事故，一個操作失誤，就可以導致整個火箭的爆炸。 這個風險。 是很多人所不愿意承擔的。 至于第二種方式。 那就是減少液氫燃料的用量。 關于此。 顧律已經有了一個大膽的想法。 那就是改變發動機噴管的構造。 我的老師是學霸 第七百四十二章 大膽的想法
第七百四十三章 事情就這樣定了下來。 顧律過去液氫液氧發動機研發部門那邊幫忙。 原本。 畢主任還想讓顧律掛一個液氫液氧發動機研發部門副主任的頭銜，說是方便行事。 不過被顧律委婉的拒絕掉了。 顧律對權利這東西沒有多大的掌控欲。 他只想安靜的搞研究。 于是。 顧律仍舊是技術顧問的身份，跟著液氫液氧發動機車間的周主任去了位于基地北側的研發部門。 液氫液氧發動機和液氧煤油發動機雖然都是發動機，但兩者是有很大不同的。 液氧煤油發動機是安裝在長征九號火箭的助推器和芯一級結構上。 而液氫液氧發動機是安裝在芯二級和芯三級結構上。 并且。 在某種程度上來說，液氫液氧發動機的研發要比液氧煤油發動機困難的多。 液氫液氧發動機的首次使用是在長征五號火箭上。 當時。 液氫液氧發動機的各種性能參數還非常低。 和現今研制的適配于長征九號火箭的液氫液氧發動機，簡直就是一個天上一個地下。 但即便是如此。 當年在長征五號運載火箭發射的時候，氫氧發動機一分機渦輪的排氣裝置在復雜的力熱環境下出現異常，導致了整個發射過程的失敗。 要知道。 那時的液氫液氧發動機的推力并不高，但仍有發射失敗的風險。 現在長征九號運載火箭對液氫液氧發動機提出了更高的要求，這使得其面臨的風險系數和難度幾乎是呈指數性的暴漲。 而液氫液氧發動機所面臨的主要技術難題有哪些呢？ 液氫液氧發動機，從名字就可以知道，這種類型的發動機所用的推進劑是液氫和液氧。 作為推進劑的氫和氧由于沸點與冰點都很低，密度也小，這給氫氧發動機設計帶來一些不同于常規推進劑發動機的困難，主要就在于推進劑的攜帶和存儲。 相比于既便宜又可以常溫存儲的煤油，液氫密度只有其1/12，占的體積很大，需要巨大的存儲空間，不僅對火箭重量帶來壓力，也對結構的牢固和可靠性增加了挑戰。 液氫的沸點是零下252攝氏度，這對容器的耐寒要求又進一步提高，這樣的低溫下大多數材料都會變得脆弱，比如我們常見的金屬多數會變成粉末。 但是氫氣在氧氣中燃燒的溫度約是3300度，絕大多數材料又會被氣化。因此，發動機的結構也要耐得住高溫。 與此同時，作為另外一種推進劑的液氧的冰點只有零下219度，所以不止是結構外部要抵御溫差，同是推進劑的液氫和液氧的存儲必須隔離的足夠好，不然液氫就把液氧凍住了。 那么，是不是我們人為調整它們的溫度就可以了呢？ 問題是人類發明的冷卻裝置實際上多數是比較笨重的，并不適合火箭攜帶，因此火箭推進劑的存儲基本是保溫而不是制冷。 例如使用保溫涂層，但在發動機的環境下勢必發生加熱，推進劑會蒸發，就不能封閉、需要漏氣泄壓。液氫、液氧如果在加熱下沸騰，也會傷害到發動機。火箭的液氫、液氧推進劑往往是起飛前最后才加注的。 但是，既然推進劑不是完全密封，如果由于推進劑的低溫使得空氣冷凝，就可能堵塞管道，甚至因冰晶撞擊而爆炸，是非危險的，所以發動機啟動前也得清除空氣，例如氦氣吹除。這也是由于溫度帶來的問題之一。 解決了這些體積和溫度的問題，還要保證選擇的材料、發動機的結構的每一環能在火箭起飛時巨大的震動下正常運作。 這涉及了很復雜的熱力學問題。 總而言之。 設計一臺液氫液氧發動機，尤其是一臺符合長征九號各項要求的液氫液氧發動機，需要面臨許多零零散散的難題。 這是一項很復雜的工作。 比設計一臺液氧煤油發動機要復雜的多。 周主任把顧律帶回了液氫液氧發動機所在的研發部門。 然后專門為顧律騰出了一間單獨的工作室。 這是一些業內的頂級大牛才擁有的工作環境。 因為每一間工作室內，除了有完善的儀器設備和珍稀材料之外，每個月還有著五百萬的科研經費。 也就是說。 除了你中飽私囊之外，這一個月五百萬的科研經費隨便你去折騰。 目前。 這樣的個人工作室。 整個火箭研發基地這邊總共才有十個。 由于顧律是單槍匹馬過來的。 周主任還在部門中挑了兩個年輕力壯的小伙子過去給顧律打下手。 畢竟。 設計制造一臺液氫液氧發動機，不僅是個腦力活，還是一個體力活。 有人幫忙打下手，顧律這邊總歸是要輕松不少。 顧律抵達這邊的工作室后，沒有休息，直接就開始了工作。 和之前的流程一樣。 顧律先是去資料室那邊，把液氫液氧發動機部門往年的設計圖紙和研究成果全部復印了一份回來。 接著。 顧律在工作室內，一邊嗑爆肝藥劑，一邊瘋狂的啃著這些數據資料，進行歸納總結。 光是讀這些資料，就用去了顧律差不多一周左右的時間。 讀完資料。 下面就是進行發動機的設計了。 顧律拿出一摞空白的A4紙，開始瘋狂的寫寫畫畫。 第一個需要解決的是體積的問題。 液氫的密度實在是太小了。 這就導致同等的重量下，液氫燃料所占的體積就越大。 更大的體積就需要更多的發動機外殼進行承載。 這無疑會增加發動機本身的重量。 目前。 顧律想到的解決這一問題的方案有兩個。 一個是將液氫的體積進行壓縮。 不過…… 將液氫體積進行壓縮后，很容易造成危險事故，一個操作失誤，就可以導致整個火箭的爆炸。 這個風險。 是很多人所不愿意承擔的。 至于第二種方式。 那就是減少液氫燃料的用量。 關于此。 顧律已經有了一個大膽的想法。 那就是改變發動機噴管的構造。 我的老師是學霸 第七百四十二章 大膽的想法
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