让你造拖拉机,你去造火箭? 第355节
NVD035,这就是弗里曼博士脚下这片沙漠的区域代号。
它曾经是一个核试验场,但最后没有用于爆炸核弹而是作为另一些核装置的试验场地,也曾经测试过NACA上世纪制造的核发动机。
虽然在当时就建立起了一套污染物处理措施,将所有的辐射残留都深埋地底并用水泥封死,但弗里曼还是穿上了严实的半硬式防辐射服才敢靠近这里。
跟他一起的一些军人倒是只穿着了简单的连体服,脸上也只是蒙着口罩而不是防毒面具,这样行动起来更自由些。
在前方两百多米的地方有一栋孤零零的土黄色建筑物,那就是最新修的发动机试验台。
在它的厚重外壳下是一台NERVA A105 DRAGON(“龙”)引擎,是整個JFT团队耗费一年时间,在上世纪原型基础上全新制造的核发动机。
根据弗里曼博士的计算,这台A105发动机的地面推力将达到37吨,比冲970秒,真空推力可达45吨,比冲1300秒,整体功率超过820MW,已经超越了最开始定下的指标。
它的原型NERVA A6引擎设计实在是太过古老,弗里曼进行了大量优化后不但大幅度提高了性能,还减轻了30%的重量。
更重要的是其安全性,虽然A105工作时的尾气依然不能在大气层内排出,但在不工作时非常清洁和安全,完善的保护机制在触发时只会停堆而不是爆炸,可以最大程度保障航天器的安全。
唯一有些遗憾的是最长可持续工作时间,弗里曼最开始瞄准的是A100至少24小时的持续工作时间,但在实际设计时真空散热以及材料耐受度问题始终不能解决,NERVA A105的设计最长工作时间只有8个小时,实际应用中估计不会超过4小时,并且需要间隔3小时以上进行冷却继续工作。
第一台A105样机一个月前就试制成功并进行了点火测试,但由于试车台故障导致发生了爆炸,那台样机才测试了总共不到300秒就被掩埋。
好在没有辐射物泄露出来,但那台样机也只能报废掉,所以第二台样机弗里曼硬是坚持要求到场检查新试车台,不过最后也没能进去,只是远远监督其他人完成工作。
等到那里面的人员也开始撤出,弗里曼转身坐上车回到15公里以外的控制中心,然后遇到了几个陌生的来客。
“内德·斯特林格,这是奥古斯汀,我们来自ArcaSpace。”
弗里曼也和几人打过招呼,然后皱眉看向了带领这些陌生人进来的NACA官员:
“嘿!你们知道这里有多保密,这些人不应该进来这里。”
NACA官员试图解释:“Arca空间是一家很不错的公司,他们是……”
“我知道他们来自哪里。”
弗里曼其实还是个资深航天爱好者,就连Arca这家小公司都很有印象。
Arca虽然公司在阿美,但和维珍银河一样是外资,由罗马尼亚人建立,这家公司在业界甚至小有名气,因为他们的研究领域也比较奇葩。
例如十几年前他们就开始研究气尖发动机,那台7000吨推力、比冲67秒的水火箭发动机也是他们制造,有种歪门邪道的感觉。
弗里曼对于他们的感觉更像是一伙玩票性质的富家子弟聚在一起瞎搞,非常反感与这些人打交道。
这种态度让NACA官员有些尴尬,但ARCA带头的斯特林格反而友善地解释道:
“ArcaSpace已经在前天被普惠公司完成并购,现在我们是一家正宗的阿美企业,即将承接的也是NACA要求的研发任务。”
弗里曼:“那你们要研究什么?”
斯特林格:“水发动机,或者说水蒸气发动机,利用核反应堆的超高温使水暴沸喷出产生推力,我们的目标是制造推力40000吨以上,比冲超过120秒的超级发动机。
它是全新设计的‘海龙’火箭的一级,将会工作到40公里高度抛弃,然后由上面级把600吨载荷送往近地轨道。”
弗里曼的第一反应是NACA疯了,海龙号本身就极度不靠谱,现在还要应用更不靠谱的水发动机技术,简直是冲昏了头。
但看着已经被带进JF试验场的这些人,他意识到自己也可能要加入这些疯子。
(本章完)
第565章 暴力
ARCA公司虽然成立时间也不短,但可以说是画风清奇,属于众多私营航天中的异类。
弗里曼对他们玩票性质的看法一点都没错,这家公司从来没画饼圈投资人的钱,也没有去开发过商业项目,就喜欢玩歪门邪道的东西。
除了上世纪NACA资助的项目以外,恐怕也就只有他们还投入了不小的精力去研究气尖发动机,后面更是搞出了水发动机这个异端。
至于他们为什么会被NACA盯上并推动普惠进行并购,原因还得追溯到长征十八号。
在后者转正之前,NACA就已经正式确认XAP不但真的将其立项还取得了相当的进展,然后就引起了约翰的高度重视。
不管是现任局长罗伯特还是前任克莱尔,他们都非常明确地对约翰表明:长征十八号的实用性与投入完全不成正比,仅能用于例如九章号这样的特殊任务,而NACA有几百种办法可以达到同样的效果,没有必要去强行对标。
但约翰不懂航天,国会议员也不懂航天,他们也知道大量民众同样不懂航天,却明白评判火箭优越的标准就是看谁更大、更重、更有震撼力。
即使技术专家不断解释,可人们只要一对比火箭的体型,就会在心中留下无法抹去的直观印象。
所以大量国会参议员都强烈要求建造更强大的火箭去超越长征十八号,并且将起飞重量更大的“海龙”号翻了出来,给予了NACA巨大压力。
罗伯特也不得不认真考虑海龙号火箭实现的可能性,然后很快推翻,原因和焦头烂额的航发委一样——发射保障过于复杂,即使造出来也很难发射。
要知道海龙号的一级可是一台液氧煤油发动机,仅仅一台就要达到30000吨的推力,很快就被否决掉。
但多台发动机并联更困难,即使是680吨推力的F1发动机也要44台才有相同推力,光是底部共振和燃料管路就让人头皮发麻,长征十八号39台280吨级氢氧机基本就是多台并联的极限,再多控制难度也要指数级上升,并联F1的麻烦还要大得多。
那么有没有推力特别大、制造难度低、最重要的是成本也低的火箭发动机呢?
ARCA公司这才进入了NACA的视野,他们的LAS 25DI发动机通过把加压加热到250摄氏度的水通过电热,加热到超临界状态喷出,利用水分子重量大的特性轻而易举地就做到了7000吨推力,而且发动机体积还很小,比F1大不了不少推力却翻了10倍。
虽然LAS 25DI比冲烂得离谱而且工作时间短,但确实极其廉价,而且并非没有实际应用价值。
火箭在飞往太空的过程中,需要克服最大重力的阶段就是从零开始加速、高度10000米以下的区间。
这个阶段中消耗的能量最多、面临的空气阻力最大,在这之后火箭的压力就要小得多。
例如土星五号火箭,其发射质量约3000吨,LEO运力118吨,整体运载系数3.93%;但如果减去一级的质量,剩下的部分就只有788吨,这部分的运载系数就达到了惊人的16.4%。
火箭一级的重要指标是推重比,上面级才是比冲,所以一级比冲烂不要紧,只要推重比足够,把上面级送到预定高度达到一定速度就行。
NACA就找到了ARCA公司,要求他们设计出一台推力超过40000吨、比冲至少超过150秒的水发动机。
按照NACA的计算,推力超过4万吨的水发动机所需燃料和箭体质量大约在16000吨左右,上面级总重5000吨采用氢氧动力,推力只需要3300吨,10台现成的RS68引擎就能满足,这样的设计难度就低太多了。
而ARCA公司也不负众望,转而提出了更激进的LAS88N(88百万磅推力,原子动力)引擎。
LAS88组成结构极其简单只有三个部分,分别是燃烧室、反应堆、水箱。
水箱里面依然预加注250摄氏度的水,由于水箱内部本身就存在超高压,LAS88直接略去涡轮泵机构,直接让过热的水进入反应堆堆芯。
在水箱的高压一级反应堆堆芯的高温下,过热的水直接变成温度超过700K,压力超过22Mpa的超临界水蒸气,在钟形燃烧室内急速扩张喷出,直接产生推力。
核反应堆的加热能力远比电加热来得强大,轻而易举地就能实现比冲翻倍提升,而且还解决了电池质量的问题,反应堆可轻了。
由于新海龙火箭推重比超过1.9,所以起飞时势必会产生巨大的水锤效应,水箱里的水会在加速度作用下更加猛烈地向下挤压,从而产生更高的压力,而且会随着火箭的不断加速越来越大,即使水量不断减少也能维持住进入堆芯的压力。
LAS88N总工作时间只有52秒,但却能够将火箭加速到1690米每秒,以及40公里高度分离,剩下的上面级至少能把600吨载荷送入300公里进度轨道。
而新海龙火箭一级的一大特点是造价很低,储存250度的过热水压力比起液氢液氧燃料轻松得多,现有的不锈钢(非航天级)就能轻松应对,用完就扔没有一点负担。
燃烧室也可以扔掉,只有中间的反应堆需要做成模块化抛出分离,然后通过伞降坠海回收,除了精贵的反应堆以外一级的其他部分加起来可能都用不到500万美元。
至于通过燃烧室的水污染问题?由于只是需要反应堆提供高温,NACA相信弗里曼博士博士能够让喷出的水蒸气含辐射量达到大气排放标准。
这些水蒸气基本上都会成为火箭飞行区域的云团,辐射程度还远远没有氢弹核试验高,按反正海龙号也是水上发射,那么旷阔的两大洋有的是无人区。
LAS88N发动机最后在NACA获得通过,然后ARCA也就被强制“转正”开始为NACA服务,这些玩票性质的研究员也非常兴奋,认为总算有“慧眼”发掘了他们这些孤僻的天才。
弗里曼在明白这些后也不得不感慨NACA惊人的想象力,不过LAS88N项目确实有种出乎寻常的合理,是“大力出奇迹”的典型代表,除了反应堆以外真挑不出其他的设计不合理之处。
“好吧,我会搞定反应堆部分,但请你们千万别在东西海岸发射这玩意,墨硒哥湾也不行。”
斯特林格:“如果可以,它应该还是会在南太平洋发射,图瓦卢附近就很不错。”
(本章完)
第566章 担忧
“欢迎您博登先生,我们很乐意和同行进行愉快交流。”
“我不是,我只是个顾问。”
在京城的入境安检通道前,克莱尔戴着口罩低调地跟随迎接人员离开,甚至刻意低下头不让人拍下正面照片。
现在他的身份是约翰的战略顾问,进行一次比较常规的互相访问,这是双方本来就会定期进行的事项,不管关系如何都会进行深层次交流以防战略误判。
不过作为前NACA局长他自觉非常尴尬,尤其是几个月前还出了大篓子丢脸的局长,他本人实际上很不想来,并坚决不以航天界的身份做任何事。
但既然已经踏上了这片土地,克莱尔还是决定做些什么。
就在他们等待接见安排的时候,己方的迎接人员突然被要求改变行程,于是刚刚抵达的顾问团晚上就坐上了前往琼州的飞机。
……
12月9日,下午。
“2组、4组,3组、6组,1组、5组;交替进入发射箱检查水密性,务必保证不能有一滴水渗进去明白吗?”
“明白!”
佘院士严肃地看着站成一长排的潜水员,这些都是从海军调过来的精锐士兵,他们将会不间断保障总装箱的安全。
在航发委这里他们将负责固定以及发射火箭的总装箱叫做发射箱,实际上其作用和导弹垂直发射装置中的冷发射箱很类似,只不过一个是用水的浮力弹出火箭,一个是用压缩气体。
这個发射箱本身作用也是个超级耐压壳,需要承受来自四面八方海水的巨大压强,最底部的压力甚至超过战略核潜艇。
好在它不需要像潜艇那样考虑诸多限制因素,可以简单地增加钢梁厚度以及承力结构提高强度,不管是成本和建设周期都不算太高。
不过因为其需要在发射时大量注水,所以注水门这个巨大活动机构的可靠性就十分重要,万一大量漏水就非常麻烦。
现在的长征十八号已经完成了所有的燃料加注,为了避免意外已经定下于明天早上6点发射。
剩下的十几个小时就是不断地排查问题,毕竟其采用的是水平转运模式再竖起,同样流程的N1火箭是怎样的结果大家都知道,更是格外小心。
在发射区翁家湾附近的10公里区域都被设置了隔离带禁止无关人员进入,而实际发射时留这里的工作人员也需要撤离到5公里外的抗冲击建筑内,否则就算是火箭不爆炸,产生的激波都足以把人震到半死不活。
上一篇:哥布林领主:开局准备拿下圣女!
下一篇:返回列表