我的老師是學(xué)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(fā)動機(jī)研發(fā)部門那邊幫忙。

原本。

畢主任還想讓顧律掛一個液氫液氧發(fā)動機(jī)研發(fā)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(quán)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(shù)顧問的身份，跟著液氫液氧發(fā)動機(jī)車間的周主任去了位于基地北側(cè)的研發(fā)部門。

液氫液氧發(fā)動機(jī)和液氧煤油發(fā)動機(jī)雖然都是發(fā)動機(jī)，但兩者是有很大不同的。

液氧煤油發(fā)動機(jī)是安裝在長征九號火箭的助推器和芯一級結(jié)構(gòu)上。

而液氫液氧發(fā)動機(jī)是安裝在芯二級和芯三級結(jié)構(gòu)上。

并且。

在某種程度上來說，液氫液氧發(fā)動機(jī)的研發(fā)要比液氧煤油發(fā)動機(jī)困難的多。

液氫液氧發(fā)動機(jī)的首次使用是在長征五號火箭上。

當(dāng)時。

液氫液氧發(fā)動機(jī)的各種性能參數(shù)還非常低。

和現(xiàn)今研制的適配于長征九號火箭的液氫液氧發(fā)動機(jī)，簡直就是一個天上一個地下。

但即便是如此。

當(dāng)年在長征五號運載火箭發(fā)射的時候，氫氧發(fā)動機(jī)一分機(jī)渦輪的排氣裝置在復(fù)雜的力熱環(huán)境下出現(xiàn)異常，導(dǎo)致了整個發(fā)射過程的失敗。

要知道。

那時的液氫液氧發(fā)動機(jī)的推力并不高，但仍有發(fā)射失敗的風(fēng)險。

現(xiàn)在長征九號運載火箭對液氫液氧發(fā)動機(jī)提出了更高的要求，這使得其面臨的風(fēng)險系數(shù)和難度幾乎是呈指數(shù)性的暴漲。

而液氫液氧發(fā)動機(jī)所面臨的主要技術(shù)難題有哪些呢？

液氫液氧發(fā)動機(jī)，從名字就可以知道，這種類型的發(fā)動機(jī)所用的推進(jìn)劑是液氫和液氧。

作為推進(jìn)劑的氫和氧由于沸點與冰點都很低，密度也小，這給氫氧發(fā)動機(jī)設(shè)計帶來一些不同于常規(guī)推進(jìn)劑發(fā)動機(jī)的困難，主要就在于推進(jìn)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(jié)構(gòu)的牢固和可靠性增加了挑戰(zhàn)。

液氫的沸點是零下252攝氏度，這對容器的耐寒要求又進(jìn)一步提高，這樣的低溫下大多數(shù)材料都會變得脆弱，比如我們常見的金屬多數(shù)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(shù)材料又會被氣化。因此，發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)也要耐得住高溫。

與此同時，作為另外一種推進(jìn)劑的液氧的冰點只有零下219度，所以不止是結(jié)構(gòu)外部要抵御溫差，同是推進(jìn)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?nèi)藶檎{(diào)整它們的溫度就可以了呢？

問題是人類發(fā)明的冷卻裝置實際上多數(shù)是比較笨重的，并不適合火箭攜帶，因此火箭推進(jìn)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(fā)動機(jī)的環(huán)境下勢必發(fā)生加熱，推進(jìn)劑會蒸發(fā)，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(fā)動機(jī)。火箭的液氫、液氧推進(jìn)劑往往是起飛前最后才加注的。

但是，既然推進(jìn)劑不是完全密封，如果由于推進(jìn)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(fā)動機(jī)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(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)的每一環(huán)能在火箭起飛時巨大的震動下正常運作。

這涉及了很復(fù)雜的熱力學(xué)問題。

總而言之。

設(shè)計一臺液氫液氧發(fā)動機(jī)，尤其是一臺符合長征九號各項要求的液氫液氧發(fā)動機(jī)，需要面臨許多零零散散的難題。

這是一項很復(fù)雜的工作。

比設(shè)計一臺液氧煤油發(fā)動機(jī)要復(fù)雜的多。

周主任把顧律帶回了液氫液氧發(fā)動機(jī)所在的研發(fā)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(yè)內(nèi)的頂級大牛才擁有的工作環(huán)境。

因為每一間工作室內(nèi)，除了有完善的儀器設(shè)備和珍稀材料之外，每個月還有著五百萬的科研經(jīng)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(jīng)費隨便你去折騰。

目前。

這樣的個人工作室。

整個火箭研發(fā)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(shè)計制造一臺液氫液氧發(fā)動機(jī)，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(dá)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(fā)動機(jī)部門往年的設(shè)計圖紙和研究成果全部復(fù)印了一份回來。

接著。

顧律在工作室內(nèi)，一邊嗑爆肝藥劑，一邊瘋狂的啃著這些數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行歸納總結(jié)。

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(jìn)行發(fā)動機(jī)的設(shè)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(dǎo)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(fā)動機(jī)外殼進(jìn)行承載。

這無疑會增加發(fā)動機(jī)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(jìn)行壓縮。

不過……

將液氫體積進(jìn)行壓縮后，很容易造成危險事故，一個操作失誤，就可以導(dǎo)致整個火箭的爆炸。

這個風(fēng)險。

是很多人所不愿意承擔(dān)的。

至于第二種方式。

那就是減少液氫燃料的用量。

關(guān)于此。

顧律已經(jīng)有了一個大膽的想法。

那就是改變發(fā)動機(jī)噴管的構(gòu)造。