我只想造车,你们却逼我造火箭 第495节
技术介绍听完了,雷布斯就问道:
“那我们现在这个推力调节技术,算是解决了吧?”
康勇来点点头。
“那我们过来,是要解决什么问题?”
“现在发动机点火技术……”
李毅有些挠头,“我们火箭都打了三枚了,发动机点火技术,应该没问题吧?”
康勇来苦笑了一下,“如果一次性发射点火技术,我们确实没问题了,但火箭发动机多次起动,我们现在有几个方案,不确定。”
“那你们不确定,怎么就确定了火箭发射时机,这不是浪费钱吗?”
李毅真是想这么问的,但最后忍住了。
似乎看到了李毅的样子,一边的戴雨波解释道:“如果正常来说,在地面摹拟多少次,都不如真正上天试一次。”
“我们现在使用的方案,就是我们整个团队评估出来成功率可能最好的一个方案。”
“但如果不成功,我们就需要再试其他方案。”
李毅点了下头,没办法,这不是摸着石头过河,这是蒙着眼睛过河,淹死几个人再找到正确的渡口,很正常。
消了点气,就问道:“那这是有变动了?”
康勇来点了下头,“我昨天和以前同事吃了个饭,他大略提了一下神州飞船的点火技术,我觉得对我们很有作用。”
“所以,你们是让我再求人,去……”
康勇来和戴雨波点了下头,李毅却有些牙疼。
之前发动机推力深度调节技术,还是他给国鞍的老陈打电话,答应了好多个条件,花了两个多亿的授权费,才拿到的。
拿到的还是人家已经快要淘汰的技术。
现在这又要求人……这特么,这就不是我们自己开发技术了,这完全成了购买郭嘉队的技术了。
从最早的YF-100火箭发动机,到后面的箭体结构,还有类似深度调节技术这种,零零碎碎,他都麻了。
雷布斯开了口。
“李毅,马斯克的Space X能这么快的发展,也不是从无到有,而是吸收了一大波NASA的技术人员还有技术才起来的。”
“我觉得,我们既要独立发展私人航天产业,却也不能说非得自力更生。”
“有些技术,能买就买呗,总之,这也是壮大我们国内的航天队伍。”
“那你去买……”
李毅吐槽了一句,但也知道,这事情,必须做。
“买回来我们也就是参考现在的技术,毕竟神州的多次点火技术,多是一次性的,重复利用度比较低,成本很高。”
“我们更多的是参考一些思路。”
“行,那你们简单给我介绍一下这个技术,然后再给我一个指导思路。”
说完以后,看着雷布斯,“这个事情,你也得出力,我的面子用多了,恐怕不好了。”
雷布斯点点头。
他在整治层面上有很多身份,要比李毅高很多,有些事情他出面处理,可能确实好一些。
戴雨波也接过了话题,“实际上,一次性火箭也会用到多次点火技术,但它主要用于载人舱、货物舱在太空的姿态调整,这些情况下,再次点火所处的外界环境远没有回收火箭所遇到的条件恶劣,所需的推力大小也比不上返回火箭所需的推力大小,技术难度不在一个层面。”
“所以李总你大可以放心,一旦我们解决了这个问题,反而是我们能够倒过来给郭嘉队提供技术支持。”
李毅能说什么?只能耐心听。
康勇来和戴雨波一人一语,给李毅和雷布斯介绍起这个多次点火技术来。
“一般可重复使用火箭至少需要3次点火,起飞一次,再入大气层点火反推一次,快要着陆时一次。”
“发动机多次点火的难点主要集中在发动机自身和外部条件两个方面。
第一点,发动机多次点火方式
国际上,如果需要超过3次以上的点火,一般采用火炬点火、电火花点火、火焰点火等,无论使用哪种方式,点火装置必须满足很高的可靠性和耐用性,因为每次点火时外界的温度、压力、发动机冷却状态都不一样,这个我们已经解决。”
“第二个推进剂管理问题。”
“相较于一次性火箭,可重复使用运载火箭在返回时,贮箱内必须保留一定量的推进剂供发动机再次起动,在返回过程中,箭体会经历微重力阶段,此时推进剂将处于漂浮状态,所以在发动机再次点火之前,提前保证推进剂处于沉底状态。”
“这一点,我们目前方案不确定。”
李毅听着这个话,眼睛确是一亮。
“就这个问题,还需要咨询郭嘉队?”
雷布斯、戴雨波、康勇来三个人面面相觑,什么意思?
第403章 2015年完毕
“就这还需要咨询郭嘉队?”
李毅的话一出,其他三个人都愣了神。
“什么意思?”雷布斯都在脑子里想着找哪些人了,结果现在听李毅这意思,能解决?
李毅面对三个人的疑问,笑了一下。
他虽然说不了具体的研发思路,但一些大略的方向还是能说出来的。
因为后来Space-X可是把这种技术,都公开了。
那么Space X是如何解决这种问题的?
在他的记忆里,Space-X的星舰火箭是采用了多种措施一起进行,包括冷气体推力器、推进剂增压系统、姿态控制、推进剂管理装置等。
首先冷气体推力器系统里,利用的是储存的高压气体,然后通过喷嘴喷射来提供推力,给推进剂提供加速度,使推进剂因惯性而沉到底部。
这种高压气体也就是普通的氮气,没有任何难度。
而推进剂管理装置,也就是一些吸液装置、筛网或挡板,这些结构有助于在微重力条件下管理推进剂的位置,防止气泡进入燃料泵,李毅画不出来具体的图,但说一些用法,康勇来他们也不是笨蛋,很容易就能想到这些零件的作用。
何况,其实这些零件,他们本身也有很多在使用。
“李总说的这个冷气体推进,我觉得除了调整贮箱内燃料的状态,还要控制好推进剂的温度,因为在每次启动前,必须确保推进剂在合适的压力下进入燃烧室,但是在微重力条件下,更容易出现推进剂气化、汽蚀。”
李毅的话,让康勇来很快有了想法,并且提出了一些具体措施。
“至于再次点火的时间点,这个难度不大,就是数学题,解就好了。”
李毅点了下头。
这个确实。
点火的时间需要经过严格的计算,以猎鹰9的为例,它的第一级在发射时的重量大约是256吨,在完成发射并与第二级分离后,第一级很大一部份的燃料已被消耗掉,此时第一级的重量大约为22吨,减少了90%,受到的重力约为216千牛。
第一级下面配备了9台梅林-1D发动机。
李毅记着,根据当时Space X官网给出的数据,在海平面全功率状态下,单台梅林-1D发动机推力为845千牛,调节范围60%~100%,最小推力为507千牛,假如只启动一台发动机,其产生的最小推力也大于箭体本身所受到的重力。
所以,火箭在返回阶段,发动机的推力一直大于火箭自身所受的重力,速度朝下,加速度朝上,整个过程是线性的,在着陆那一刻竖直方向速度必须小于2m/s。
如果发动机提前点火,这就导致火箭还没着陆又飞上去;如果推迟点火,会导致着陆时刻速度没有降到2m/s以下,硬着陆会导致箭体受损,所以再次点火时间点必须经过精确计算。
现在小米航天的火箭发动机各种参数都不一样,但这就是解题,对于一贯聪明的华夏人来说,没有任何难度。
甚至发动机内部的精确控制与协调也一样。
多次启动要求燃料、氧化剂、点火系统、冷却系统等多个子系统在极短时间内精确同步工作,这种协调的复杂性随着启动次数的增加而增加,任何一个系统的失误都可能导致启动失败。
但说到底,这也是数学题。
所以,众人最后一聊,竟然真的就三言两语,被李毅把这个题目给解决了。
“其实就是一层窗户纸,捅破了就没什么了。”
当年核潜艇的研发,不也是因为一个玩具而解决的?
“那雷总,这个问题如果用不到你,你要不问问制导技术去?”
雷布斯让戴雨波一句话给整的吓住了,怎么回事儿?这怎么又涉及到制导了?
李毅想了一下,“把我们目前开发的制导技术拿出来,我完完整整给陈局那边交过去,然后再看看,能不能从他们那里拿一些技术吧。”
返回段高精度制导这个技术也是火箭回收的必要技术。
火箭在垂直返回过程中,必须依靠高精度的制导技术进行导航,这一技术的难点也有不少。
“我们主要缺乏的是在复杂的飞行状态和极端的外界环境下的一些情况应对,还有相应的解决方案。”
“这一块,虽然我们吃了之前购买小乌导弹的技术,对于这一次发射应该不会有什么问题,但应对方案越多越好,去找他们单纯换一下,我觉得应该可以。”
“还有一些零配件,如果觉得我们定制的不太好,可以找找军工企业来做吗。”
按照飞行速度,一次性运载火箭的飞行状态有亚音速阶段,也就是1马赫左右,其次是跨音速阶段就是0.8~1.2马赫,还有超音速阶段在1.2~5马赫,高超音速阶段5马赫以上以及进入轨道速度阶段23.2马赫。
可重复使用火箭除了上面这些以外,还会添加再入大气层阶段、空气动力制动阶段、自由落体阶段、发动机反推和最终着陆阶段。
一个不慎重,可能火箭返回时的姿态还有可能180°旋转。
而外部环境更加恶劣。
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