第五三一章 你可以擁有整個(gè)外太空
,大礦主 !
唐風(fēng)絲毫不懷疑施密茨博士嘴里說出的這些數(shù)據(jù),作為全世界研發(fā)運(yùn)載火箭的頂級(jí)專家,施密茨博士的話有的時(shí)候就可以當(dāng)成是真理來使用。
施密茨博士喝了一口水,繼續(xù)說道:“如果馬斯克先生能夠多給我三億美元,哦不,兩億美元的研發(fā)經(jīng)費(fèi),我就可以將我的蚱蜢火箭研發(fā)的更加完美一些,而不是像現(xiàn)在的獵鷹九號(hào)。雖然獵鷹九號(hào)已經(jīng)成功的返回了著陸場,可是我認(rèn)為最起碼有七成的可能性,這架回收的一級(jí)芯級(jí)火箭無法再重復(fù)使用。”
唐風(fēng)好奇的問道:“博士,您怎么會(huì)有這樣的判斷呢?火箭不是已經(jīng)成功的回收了嗎?”
“呵呵......”施密茨博士笑著搖了搖頭,“唐,火箭回收可不是一項(xiàng)簡單的工程,我在這個(gè)項(xiàng)目上耗費(fèi)了差不多十二年的時(shí)間,我當(dāng)然清楚現(xiàn)在的獵鷹九號(hào)有哪些問題了。火箭發(fā)射是要經(jīng)過高溫、高速、高壓的考驗(yàn)的,因此對(duì)于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的考驗(yàn)是最為嚴(yán)格的。而作為可重復(fù)使用的航天器,NASA之前停用的航天飛機(jī)無疑已經(jīng)做到了最好,可即便是航天飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī),也就是所謂的SSME發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求是要達(dá)到重復(fù)利用100次,雖然這個(gè)設(shè)計(jì)要求一直沒有達(dá)到,但美國曾經(jīng)使用的五架航天飛機(jī)的SSME發(fā)動(dòng)機(jī),最好的也只達(dá)到了55次的重復(fù)使用次數(shù)。”
“SSME發(fā)動(dòng)機(jī)的真空推力有213噸,比沖452秒,推重比達(dá)到了63(額定推力)/68.5(最大推力)。SSME的燃燒室壓強(qiáng)高達(dá)20.7兆帕或者說207個(gè)大氣壓,燃燒室的工作溫度約為3300度,而目前最優(yōu)秀的航空發(fā)動(dòng)機(jī)如F119的渦輪前溫度不過是1700度。SSME發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí),燃燒室頂端的噴注器每秒要向燃燒室噴入380.6公斤的氧化劑和108.4公斤混合了氫與水的預(yù)燃燃?xì)庖约?2.6公斤的液氫。為了將大量的推進(jìn)劑壓入燃燒室,它的液氫泵和液氧泵壓強(qiáng)轉(zhuǎn)速分別是34311轉(zhuǎn)/分和22250轉(zhuǎn)/分,還要加上預(yù)壓泵的提前增壓,從而實(shí)現(xiàn)空前的33兆帕和33.2兆帕壓強(qiáng)。唐,說這個(gè)你可能不明白。你們?nèi)A夏研制的最先進(jìn)的那種6動(dòng)2拖型CRH380A高鐵列車的功率是9600千瓦,而SSME小小的渦輪泵功率卻是這個(gè)功率的數(shù)倍。”
這些數(shù)據(jù)唐風(fēng)盡管聽得有些云里霧里的,但最后這個(gè)比喻唐風(fēng)卻是聽明白了。他也沒有想到,一個(gè)小小的壓力泵的功率竟然比高鐵列車的車頭功率還要大。這不得不說是一個(gè)讓人相當(dāng)震撼的數(shù)據(jù)。
施密茨博士聳了聳肩膀說道:“SSME發(fā)動(dòng)機(jī)的基本數(shù)據(jù)就是這樣的,可是獵鷹九號(hào)的數(shù)據(jù)是什么呢?對(duì)比一下你就知道獵鷹九號(hào)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以及火箭箭體有什么差距了。”
“當(dāng)時(shí),我在設(shè)計(jì)獵鷹九號(hào)的時(shí)候,第一級(jí)的芯級(jí)火箭會(huì)在在6000公里/小時(shí)的速度下和74公里的高度處分離,因此它從亞軌道返回要求要低得多。但對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和箭體的要求同樣很高。獵鷹九號(hào)采用的是梅林發(fā)動(dòng)機(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比達(dá)到了150左右,是SSME的兩倍還多。不過梅林火箭發(fā)動(dòng)機(jī)得燃燒室壓強(qiáng)約為100個(gè)大氣壓,而煤油泵和液氧泵的壓強(qiáng)高達(dá)140個(gè)大氣壓,液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)還要面對(duì)燃燒積碳的問題,因此重復(fù)使用的難度又有所不同。這種液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的地面比沖一般只有280秒左右,真空也只有300多秒,比SSME的地面366秒真空452秒相去甚遠(yuǎn),所以為了實(shí)現(xiàn)復(fù)用就只能在箭體減重上下功夫。”
施密茨博士嘆了一口氣,似乎對(duì)于這個(gè)設(shè)計(jì)有些遺憾。“正是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的原因,我不得不想辦法減輕了火箭箭體的重量。獵鷹九號(hào)第一級(jí)包括發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)質(zhì)量比超過15,或者說加注后390噸的重量中,只有21噸是箭體重量,這比雞蛋殼占雞蛋的質(zhì)量還要小得多,而這個(gè)箭體卻要承受將近6馬赫下的控制、反推、再入,并在大氣層內(nèi)飛行數(shù)百千米并安全降落,因此,我不看好獵鷹九號(hào)可以重復(fù)使用的最關(guān)鍵的一點(diǎn),就在于火箭箭體上。它實(shí)在是太脆弱了......”
唐風(fēng)這下子算是終于聽明白了施密茨博士不看好獵鷹九號(hào)的原因到底是在哪里了,按照施密茨博士的這種說法,獵鷹九號(hào)的火箭箭體實(shí)在是太脆弱了。
“博士,那我們今天白天即將實(shí)驗(yàn)的這款‘星空一號(hào)’火箭。是不是避免了您剛才所說的那些問題呢?”唐風(fēng)問道。
施密茨博士臉上露出了笑容,點(diǎn)了點(diǎn)頭說道:“暴斯,這要多虧你對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的大力支持,如果沒有你的資金,我夢想中的那種可回收火箭終究會(huì)是一場空。沒錯(cuò),唐。早在研究獵鷹火箭和蚱蜢火箭的時(shí)候,我就曾經(jīng)對(duì)馬斯克先生提出了一個(gè)計(jì)劃,你知道的,我曾經(jīng)參與研究過目前全球起飛質(zhì)量和推力最大的運(yùn)載火箭,蘇聯(lián)人的能源號(hào)火箭的定型工作,也曾經(jīng)參與研究了美國哥倫比亞號(hào)等幾家航天飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作,更是帶領(lǐng)歐空局把他們的阿麗亞娜-5火箭送上了太空,因此,我當(dāng)初在馬斯克手底下研發(fā)獵鷹火箭的時(shí)候,就曾經(jīng)想研發(fā)一種既可以回收重復(fù)利用,又可以具有強(qiáng)大的LEO運(yùn)力的火箭,所以我就把我曾經(jīng)參與研發(fā)的那幾種火箭的優(yōu)點(diǎn)全都集中了起來,設(shè)計(jì)出了一款可以稱之為劃時(shí)代的運(yùn)載火箭,可惜的是,馬斯克先生當(dāng)時(shí)因?yàn)橘Y金的原因,否決了我的這個(gè)計(jì)劃,因?yàn)檫@個(gè)計(jì)劃要想實(shí)施,光是先期的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用最少就需要十五億美元。馬斯克先生沒有那個(gè)資金,因此這個(gè)計(jì)劃也就僅僅停留在我的設(shè)計(jì)中......”
“可是唐,你的出現(xiàn)讓我多年的夢想終于得到了實(shí)現(xiàn)。去年自從你讓我主持新型火箭的開發(fā)工作,我其實(shí)就是在按照我當(dāng)年的那份設(shè)計(jì)來建造這架即將進(jìn)行試驗(yàn)的運(yùn)載火箭。唐,你不要懷疑我的能力,經(jīng)過這么多年的改進(jìn),我已經(jīng)有接近百分之百的把握,讓這架新型運(yùn)載火箭可以達(dá)到設(shè)計(jì)中的可回收重復(fù)利用標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)檫@是一款劃時(shí)代的運(yùn)載火箭,擁有了它,你就可以擁有整個(gè)外太空!”(~^~)