关键点二、气动力外形。对于火箭箭体的气动力外形,国际上相对比较统一,大都是钝头曲线型或者是圆锥形。考虑到整流罩的设计,钝头的可能性更大。
关键点三、热保护。随着火箭的速度增加和大气的摩擦也会加剧,箭体体表温度会上升,从而影响结构稳定。传统方法就是使用隔热材料,减少升温现象。咱们国家在这方面技术相对成熟,我建议咱们可以直接从国家购买。咱们现在和国字头单位关系很好,他们应该不会反对。主要是这种材料有现成的,自己生产没有什么实际意义。
关键点四、推进剂储藏箱设计,火箭发射,箭体会有摇晃,推进剂都是液体,容易造成箭体晃动,从而影响飞行安全,所以罐体内部,需要阻尼设计,从而减少液体摇晃。而且还要设计气泡消除系统,避免推进剂气泡过多,从而影响稳定输出。
关键点五、电子仪器。作为火箭的大脑,电子仪器必不可少。包括计算机系统,通信设备、监控设备等等。考虑到火箭要进行回收使用,电子仪器更是重中之重。
关键点六、箭体结构。传统火箭一般都是采用多级设计,譬如一级火箭的作用是将火箭运送至高空,然后燃料耗尽,一级脱离放弃,降低重量,再启动二级,依次类推……传统火箭一般都采用三四级的设计,级数越多,越省燃料。
但问题是咱们的火箭需要进行回收,回收的话多级设计肯定就不合适了。因为级数越多,回收越麻烦。理论上想要回收的话,单级火箭是最合适的设计。但问题是火箭想要脱离地球引力,进入卫星轨道,起码要达到第一,甚至是第二宇宙速度。
到时候平均时速可能达到三四万公里每小时。大家都知道,火箭加速是非常不容易的,反之,减速,同样不容易。想要成功的回收火箭,那么我们必须要把不容易加上去的速度,给重新降下来。但降速,同样需要消耗海量燃料。运送一吨燃料,可能需要消耗几十吨燃料,那么想要携带同样量级的燃料,再用于降速,理论上是不可能的。
于是我们团队经过了仔细的分析,认为只有一种可能,就是采用多级火箭回收设计,最终实现部分火箭箭体的回收。而且理论上,最终可能只能回收一级火箭。因为一级火箭处于加速阶段,速度还不是很快,降速的话,代价不大,成功回收是有可能的。
但二级以上火箭,理论上不存回收的可能,因为火箭的速度太快了,无法实现减速。所以我们团队最后的结论是,放弃二级以上火箭。虽然二级火箭成本也不小,但如果我们能够成功回收一级火箭,已经压缩了一大半的成本。那么们全球说到火箭发射,我们的成本是最低的,这已经是一种巨大的优势了。大概的情况就这样了!”
袁枫点了点头:“马总工分析的非常好,很全面。大家还有什么看法没有?”
箭体研发部副总工程师道:“其实从我们箭体研发部的角度,一级火箭的回收,还存在有几个难点,第一、箭体降落的时候,可能会方向失衡,毕竟气流这东西很难预测,尤其是高空气流。如果箭体失衡,想要恢复过来,传统方式有两种,一是喷射推进剂,喷射调整。二是使用发动机矢量功能,也就是旋转发动机的朝向,调整,两种方法燃料消耗都不小,可能最终会导致降落燃料不足。这是第一个问题。第二个问题、火箭降落时候,火箭箭体和空气摩擦加剧,箭体的耐热系数和压力都存在变数。第三也是最重要的一点,火箭最后降落的那一瞬间,怎么解决支架问题。火箭启动,有支架,但大家都知道,启动支架使用过程复杂,不可能用于降落的瞬间。所以降落瞬间的支架问题怎么解决?也是一个难题。”
众人闻言都是眉头紧锁,似乎还真是一个问题。
袁枫闻言却笑了笑,怎么说他也是一个未来人,虽然没设计过火箭,但起码见过,知道这几个难题怎么解决,道:“这件事情好解决,咱们可以给火箭箭体,安装几个小翅膀。翅膀面积不用太大,但却可以自由调节角度,虽然用于减速可能作用不大,但用于箭体方向调节肯定是够了。”说完,袁枫拿起了纸笔,将格栅翼的结构图画了出来,然后递给了众人观看。
众人看过后自然是纷纷叫好!
“袁总,您这个设计简直太棒了。如果火箭真的有了这种小翅膀,就可以为火箭节省大量燃料了。袁总您可真是一个天才。您的脑子转的也太快了吧!我们根本就比不了。”
“袁总能是一般人能比得了的吗。”会议室内的一众科学家也是纷纷大拍袁枫的马屁,当然,袁枫的设计也的确是好,但也没有众人拍的这么夸张的地步。
袁枫笑了笑,打断了众人拍马屁的行为道:“至于第二个问题,也好解决。有了小翅膀,咱们就能自由的调整箭体方向。那么只要将摩擦剧烈的方向,调整为火箭发动机的位置,因为火箭发动机本来就是耐高温的设计,用来对抗空气摩擦自然是小菜一碟。至于最后一个问题嘛!也好解决。只要在发动机的位置,设置一个可以折叠和打开的简易支架就可以了。火箭起飞的时候重量大,需要主支架的帮忙,但降落的时候重量就轻很多,有个简易支架相信就能胜任了。大家觉得怎么样?”
“太棒了!还是袁总,三言两语就解决了这么多棘手的难题。”
“不愧是我们公司的领路人,脑子转的就是快。”
众人再次大拍袁枫的马屁。
“行了行了。”袁枫只好再次打断了众人道:“还有什么问题吗?”
“我没问题了。”副总工程师道。
火箭发动机部的总工程师胡振宇道::“既然火箭发动机功能如此重要,那么我们应该对于一级火箭的箭体,进行设计加固,以满足多次重复使用的可能。至于二级的箭体由于是放弃的,可以在耐用度上,降低一点品质,甚至缩小二级火箭的体积。只要火箭在近地轨道利用地球自转形成的引力弹弓效应,多次重复点火,这样的话,二级火箭小一点也行了。”
众人闻言也是纷纷点头,对于火箭发射来说,一般都是算到骨头里的,自然是能省一点是一点。
另外一位总工程师邱卫国道:“其实我觉得,既然一级火箭可以回收。那么我们可以多制造几台一级火箭,捆绑使用。到时候只要在不同的速度和高度下分别脱落,再分别进行回收就可以了。”
“这个注意好!只要计算好脱落的时间,同样可以实现分级火箭的目的,关键火箭的运载能力也会大幅提高。”
袁枫满意的点了点头:“邱总工的建议非常不错。大家还有什么建议没有?”
众人似乎打开了话匣子,纷纷提出了自己的意见,怎么说这里的人也都是火箭领域的专家,自然都有很多不错的想法。
会议的最后阶段。
袁枫总结道:“大家的意见都非常有建设性,体现了我们团队的创新精神和探索精神。看来我们的火箭回收方案,成功的可能性,还是非常大的。但不管怎么样,火箭回收,是全人类从未有人实现过的技术难题。如果我们成功了,就代表我们星云探索公司在火箭发射领域,达到全球领先的地步。
我们公司能否改变这个历史,引领全球航天领域新潮流,就在大家共同的努力了。今年公司必须全部动员起来,明年,我希望看到一级火箭验证机的落地,然后就是进行首次一级火箭起飞落地实验。我希望整个公司全力运转起来,务必完成这个跨时代的任务。大家能不能做到?”
“能!”众人齐声叫道。
袁枫满意的点了点头,转而再次看向了胡振宇道:“胡总工,今年你们团队的工作,同样比较重。第一、你们要尽量配合验证机的生产,保证祝融发动机的供给。第二、我希望你能够开发出一款液氢液氧的发动机。”
胡振宇听得一愣!急忙道:“袁总,您对祝融发动机的煤油液氧路线不满意吗?”
“我当然满意。不过煤油液氧发动机虽然很好,但也有一个缺点。就是在飞地球以外的地区,很难获得燃料补给。虽然我们火箭暂时是为了卫星发射而设计的,但不代表我们的火箭未来不能飞往更远的星球。譬如月球或者是火星。如果咱们的火箭前往其它星球,那么煤油和液氧当然是不方便的了,最好的燃料还是液氢液氧。因为液氢液氧有水就行了!”
众人听到这自然都是一脸的吃惊!没想到袁枫居然还想登陆月球和火星。真的假的?要知道现在全世界也只有米联邦登陆过月球,更别说遥远的火星了。
胡振宇自然有些吃惊,急忙道:“袁总,您真的计划登陆月球和火星?”
“当然了,如果我们真的具备那种技术,为什么还要被地球禁锢住呢!虽然我们是私人公司,但国家能做的,我们同样能做。如果我们的技术成熟,公司未来发展月球旅游和火星旅游也不是不可能的。
地球很大,但地球再大,也没有宇宙大。地球是人类的摇篮,但人类不可能永远都被禁锢在摇篮中。同事们,想象一下,现在的你们不仅仅是在创造火箭,你们同样是在创造人类的未来。我相信,只要我们团结一心,没有什么是不可能的,没有什么是做不到的。
我希望人类走出地球,移居太空的第一步,是从我们公司开始的,是从你们开始的。时代会记住你们的名字,整个人类历史也会记住你们名字。让我们携手共进,为了实现人类太空梦,全力以赴!”
会议室内爆发出雷鸣般的掌声!这掌声不仅是对袁枫的回应,更是对整个团队信心与决心的展现。在这一刻,所有人的心紧紧相连,共同向着星辰大海的征途迈进。
……
袁枫回到了自己的办公室,让秘书泡了杯咖啡,一边喝着咖啡,一边道:“鬼脸!你觉得二级火箭回收,可不可能实现?”
“是有可能的主人。”鬼脸的声音从音响中响起。
袁枫顿时露出了感兴趣的表情:“说来听听?”
“传统意义上来说,地球的大气厚度,只有十几公里。但实际上地球的大气厚度,要远远超过这个量级。这也是为什么,围绕地球飞行的卫星,时间长不调整的话,轨道定期会降低。就是因为地球稀薄大气,对卫星飞行形成阻挡。
主人如果想要回收二级火箭,就必须利用这些稀薄大气,加大火箭和这些大气的接触面积,从而实现减速的作用。我建议可以制造一个巨大的,可以伸缩的整流罩,这样就可以利用这些稀薄大气,逐渐降低火箭速度。
当然,这个过程也因为火箭的轨道和速度不同,而不同。咱们就以近地轨道为例,减速过程可能需要一周左右的时间,甚至更长。当二级火箭减速到可以降落的地步,然后就可以走正常的降落流程了。当然,期间全凭自动系统来控制的话,可能有一定变数。毕竟不同的高度和速度,进凭借探测设备很难准确判断。但由我来实时控制的话,总体问题就不大了。
当然,如果是更高的轨道,譬如转移轨道和同步轨道,那就需要更多的时间。一个月,甚至几个月都有可能。但流程都是差不多的,由我来控制,最终都能实现平稳回收。”
袁枫听到这自然是非常的满意,点头道:“很好!那你就制定一个二级火箭的回收方案。到时候我会在开会的时候和大家研究一下。”