限製衝壓發動機推力繼續提升的因素有兩個,一個是材料,一個是燃燒。
陶瓷娃娃的衝壓發動機一共使用了三十四個葉片,這些葉片組成了內擴壓器,它的作用是將吹入氣體的動能轉化為靜壓能,也起到一定整流的作用,氣流減速增壓,在10馬赫時,它的出氣速度能達到900米每秒,並且隨著氣體動能的增大而繼續上升。
當時加工這些葉片已經用了很大的功夫,陶明對於這些轉子的強度還是很有信心的,畢竟是原子技術,可以說即使再提高百倍的轉速,它也不會被破壞掉,但是這套係統的工作效率已經差不多到極限了,限製它的就是燃燒問題,再快的速度發動機就會熄火,燃料還沒有來得及擴散,就已經被吹出去了....
而且陶瓷娃娃使用也不是理想的衝壓發動機,在理論中它是不需要擴壓器這個部件的,隻是由進氣道、燃燒室、噴口三個結構獨特的管子組成的,就是以高超音速吸氣後經過燃燒後馬上高超音速噴出,也就不需要葉片了,還有一個好處就是發動機內滯留的靜壓靜溫不會威脅它的正常運作,但是它的技術難點也出現了,在高超音速中添加燃料並點火無異於在龍卷風中點燃一根火柴!
陶明考慮了一會,咬了咬牙說到:“這一套方案的關鍵就是衝壓發動機的技術突破,不能再使用以前那種設計了,要研究出直噴的超燃衝壓發動機,這樣吧,我回去再研究一下相應的材料,然後燃料和結構設計的問題就交給賈院士吧,麻煩您看看能不能請長征五號總設計師梁友海院士帶著他的團隊來一趟,也幫我們研究一下,畢竟人家是專業搞這個的.......”
由於突然出現的這一套方案,會議進行了兩天,初步確定的方案是在賈婷婷設計的基礎上改進過的,所有的細節都加班加點的論證完了,隻有這個衝壓發動機的問題需要陶明和賈嚴亭去解決了。
所以會議結束後陶明有些抓耳撓腮了,火箭主體的氫氧發動機最關鍵的是液氫泵和液氧泵,在陶明提供的優秀原子材料的基礎上,基地原先的設計組就獨立完成了,而且試驗過好多次,最大推力能到五百噸。
可是現在要使用直噴的超燃衝壓發動機,所有人都是兩眼一抹黑。
陶明不是專業搞發動機的,上次陶瓷娃娃的成功,是因為它的材料很優秀,整體的設計方案還是原先那一套,那一套方案是請全國的發動機專家組成研究小組後確定的,那些專家在確定最終方案後就解散了,畢竟人家還有更重要的課題,如果後期再有問題就需要自己解決。
陶明再次有了巨大的危機感,他體會到了個人力量的渺小,術業有專攻,哪怕你是重生者也不可能什麽都會。
終於在半個月後的8月21號上午,焦急的陶明看到了希望,他期待的梁友海團隊已經到了新疆,正坐著磁懸浮列車來基地,欣喜的陶明和賈嚴亭等人在指揮中心前的廣場上等待著他們。
梁友海第一個下了車,和陶明他們幾個握手後驚訝的說道:“哎呀,老賈、老蔣,沒想到你們集團能在這個沙漠裏發展的這麽好!老李你帶出來一個好徒弟啊,這基地建的,真是大氣!”
賈嚴亭沒有和他客氣,驕傲的說道:“這都是小陶的功勞,你看看這個磁懸浮和這個3d打印的指揮中心,怎麽樣,羨慕吧!”
梁友海無奈的笑著說道:“老賈,什麽意思,讓我來就是要看你顯擺的是吧.....”
李為國笑著出來打了圓場,說道:“行了,這麽熱的天,咱們也別在這貧了,到會議室去吧,梁院士你不知道,小陶都快急的上火了,我們三個老家夥也幫不上什麽忙,還得您這個老將出馬啊.....”
梁友海笑著又和陶明握了握手,說道:“哈哈!這話我愛聽,小陶你放心,解決不了你的問題我就住這裏了!走吧,我們先去看看你們的方案....”
“那就辛苦您了,請........”陶明受寵若驚的帶著他們一行走向了會議室。
在會議室,花了三個小時的時間,陶明向梁友海他們團隊,共八個專家詳細的介紹了這次火箭的設計的細節,也匯報了一下目前遇到的問題,梁友海他們幾個不停地在溝通交流,隻聽他們不時發出陣陣的驚歎聲。
陶明介紹完,梁友海準備了一會說道:“這個方案很大膽,但是我有個最重要的問題,你們這個火箭設計將近四千噸重,五千五百噸的推力,六百噸的有效載荷,這麽高的一個設計數據,是不是有些異想天開了?
陶明有些小得意的說道:“梁院士,您放心吧,目前我們設計的五百噸推力的氫氧發動機已經點火實驗好多次了,相對於咱們以前使用的發動機相比,就是體積大了不少,材料用的比較好,您有時間也過去幫我們改進一下,應該還有提升的空間。我們一開始是想在一級火箭上綁上四個助推器,八個發動機可以有四千噸的推力,然後一級火箭有三個發動機,也可以達到五千多噸的推力,可是後來發現用衝壓發動機更節省成本和空間......”
梁友海半信半疑的說道:“如果真的能實現,確實是一次偉大的突破,那咱們先去看看衝壓發動機吧....”
來到了地下的風洞實驗室,隻見一台造型奇特的發動機安靜的掛在實驗台上,它中間很窄,兩頭很寬,就像一個放大的啞鈴,上麵環繞著一層層的管路,延伸到機體裏麵....
這套機組是陶明根據自己的摸索、基地專家的建議先行製造出來的小號模型,主體采用的全部是‘原子電極’一體成型的方式加工,材料用的相當的好,可是......
梁友海仔細的圍繞著它轉了幾圈,uu看書 wwuanshu.om 說道:“不行點火再試試吧..”
陶明看的出來,梁友海其實已經心裏有數了,無非就是想給他們再留些麵子,就無奈的說道:“梁院士,有什麽建議您就說吧,我們實驗了十多次了,六倍音速立馬熄火,怎麽改都上不去。”
梁友海笑了笑說道:“好吧,那我就先淺見的說一下吧,首先是火箭在空中加速的基本原理不是能量守恒原理,而是動量守恒原理,不管是什麽發動機,都需要提供的是向下的推力,平常火箭的發動機的燃燒室上麵是封閉的,急劇膨脹的氣化燃料及生成物將被迫向噴口方向噴出,這就使得這些氣化燃料及生成物具有了向下的速度,火箭也就具有了動量....”
梁友海停頓了一下,又仔細的看了看這個發動機,仿佛在確認自己想的是不是正確的,陶明則期待著他繼續向下說,剛才這些他都是明白的,關鍵的問題在後麵。
隻見梁友海又在王清那裏要過來了設計圖紙,邊看邊說道:“這就是你們這個發動機的問題所在,首先直通的管道設計確實會讓它的推力增加,但是也會變的不可控,所以還是需要整流的。然後,燃燒室上下是相通的,向下噴射的燃料沒有借力的地方,會浪費很大一部分推力。沒看錯的話你們使用的是甲烷和氫的混合物作為燃料,它燃燒時會產生巨大的壓強,如果在某一個點等於風速施加的壓強,四周的強風就會將燃燒室瞬間抽成真空,再加上燃料噴射的不合理,所以就會有熄火的現象........”
陶瓷娃娃的衝壓發動機一共使用了三十四個葉片,這些葉片組成了內擴壓器,它的作用是將吹入氣體的動能轉化為靜壓能,也起到一定整流的作用,氣流減速增壓,在10馬赫時,它的出氣速度能達到900米每秒,並且隨著氣體動能的增大而繼續上升。
當時加工這些葉片已經用了很大的功夫,陶明對於這些轉子的強度還是很有信心的,畢竟是原子技術,可以說即使再提高百倍的轉速,它也不會被破壞掉,但是這套係統的工作效率已經差不多到極限了,限製它的就是燃燒問題,再快的速度發動機就會熄火,燃料還沒有來得及擴散,就已經被吹出去了....
而且陶瓷娃娃使用也不是理想的衝壓發動機,在理論中它是不需要擴壓器這個部件的,隻是由進氣道、燃燒室、噴口三個結構獨特的管子組成的,就是以高超音速吸氣後經過燃燒後馬上高超音速噴出,也就不需要葉片了,還有一個好處就是發動機內滯留的靜壓靜溫不會威脅它的正常運作,但是它的技術難點也出現了,在高超音速中添加燃料並點火無異於在龍卷風中點燃一根火柴!
陶明考慮了一會,咬了咬牙說到:“這一套方案的關鍵就是衝壓發動機的技術突破,不能再使用以前那種設計了,要研究出直噴的超燃衝壓發動機,這樣吧,我回去再研究一下相應的材料,然後燃料和結構設計的問題就交給賈院士吧,麻煩您看看能不能請長征五號總設計師梁友海院士帶著他的團隊來一趟,也幫我們研究一下,畢竟人家是專業搞這個的.......”
由於突然出現的這一套方案,會議進行了兩天,初步確定的方案是在賈婷婷設計的基礎上改進過的,所有的細節都加班加點的論證完了,隻有這個衝壓發動機的問題需要陶明和賈嚴亭去解決了。
所以會議結束後陶明有些抓耳撓腮了,火箭主體的氫氧發動機最關鍵的是液氫泵和液氧泵,在陶明提供的優秀原子材料的基礎上,基地原先的設計組就獨立完成了,而且試驗過好多次,最大推力能到五百噸。
可是現在要使用直噴的超燃衝壓發動機,所有人都是兩眼一抹黑。
陶明不是專業搞發動機的,上次陶瓷娃娃的成功,是因為它的材料很優秀,整體的設計方案還是原先那一套,那一套方案是請全國的發動機專家組成研究小組後確定的,那些專家在確定最終方案後就解散了,畢竟人家還有更重要的課題,如果後期再有問題就需要自己解決。
陶明再次有了巨大的危機感,他體會到了個人力量的渺小,術業有專攻,哪怕你是重生者也不可能什麽都會。
終於在半個月後的8月21號上午,焦急的陶明看到了希望,他期待的梁友海團隊已經到了新疆,正坐著磁懸浮列車來基地,欣喜的陶明和賈嚴亭等人在指揮中心前的廣場上等待著他們。
梁友海第一個下了車,和陶明他們幾個握手後驚訝的說道:“哎呀,老賈、老蔣,沒想到你們集團能在這個沙漠裏發展的這麽好!老李你帶出來一個好徒弟啊,這基地建的,真是大氣!”
賈嚴亭沒有和他客氣,驕傲的說道:“這都是小陶的功勞,你看看這個磁懸浮和這個3d打印的指揮中心,怎麽樣,羨慕吧!”
梁友海無奈的笑著說道:“老賈,什麽意思,讓我來就是要看你顯擺的是吧.....”
李為國笑著出來打了圓場,說道:“行了,這麽熱的天,咱們也別在這貧了,到會議室去吧,梁院士你不知道,小陶都快急的上火了,我們三個老家夥也幫不上什麽忙,還得您這個老將出馬啊.....”
梁友海笑著又和陶明握了握手,說道:“哈哈!這話我愛聽,小陶你放心,解決不了你的問題我就住這裏了!走吧,我們先去看看你們的方案....”
“那就辛苦您了,請........”陶明受寵若驚的帶著他們一行走向了會議室。
在會議室,花了三個小時的時間,陶明向梁友海他們團隊,共八個專家詳細的介紹了這次火箭的設計的細節,也匯報了一下目前遇到的問題,梁友海他們幾個不停地在溝通交流,隻聽他們不時發出陣陣的驚歎聲。
陶明介紹完,梁友海準備了一會說道:“這個方案很大膽,但是我有個最重要的問題,你們這個火箭設計將近四千噸重,五千五百噸的推力,六百噸的有效載荷,這麽高的一個設計數據,是不是有些異想天開了?
陶明有些小得意的說道:“梁院士,您放心吧,目前我們設計的五百噸推力的氫氧發動機已經點火實驗好多次了,相對於咱們以前使用的發動機相比,就是體積大了不少,材料用的比較好,您有時間也過去幫我們改進一下,應該還有提升的空間。我們一開始是想在一級火箭上綁上四個助推器,八個發動機可以有四千噸的推力,然後一級火箭有三個發動機,也可以達到五千多噸的推力,可是後來發現用衝壓發動機更節省成本和空間......”
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來到了地下的風洞實驗室,隻見一台造型奇特的發動機安靜的掛在實驗台上,它中間很窄,兩頭很寬,就像一個放大的啞鈴,上麵環繞著一層層的管路,延伸到機體裏麵....
這套機組是陶明根據自己的摸索、基地專家的建議先行製造出來的小號模型,主體采用的全部是‘原子電極’一體成型的方式加工,材料用的相當的好,可是......
梁友海仔細的圍繞著它轉了幾圈,uu看書 wwuanshu.om 說道:“不行點火再試試吧..”
陶明看的出來,梁友海其實已經心裏有數了,無非就是想給他們再留些麵子,就無奈的說道:“梁院士,有什麽建議您就說吧,我們實驗了十多次了,六倍音速立馬熄火,怎麽改都上不去。”
梁友海笑了笑說道:“好吧,那我就先淺見的說一下吧,首先是火箭在空中加速的基本原理不是能量守恒原理,而是動量守恒原理,不管是什麽發動機,都需要提供的是向下的推力,平常火箭的發動機的燃燒室上麵是封閉的,急劇膨脹的氣化燃料及生成物將被迫向噴口方向噴出,這就使得這些氣化燃料及生成物具有了向下的速度,火箭也就具有了動量....”
梁友海停頓了一下,又仔細的看了看這個發動機,仿佛在確認自己想的是不是正確的,陶明則期待著他繼續向下說,剛才這些他都是明白的,關鍵的問題在後麵。
隻見梁友海又在王清那裏要過來了設計圖紙,邊看邊說道:“這就是你們這個發動機的問題所在,首先直通的管道設計確實會讓它的推力增加,但是也會變的不可控,所以還是需要整流的。然後,燃燒室上下是相通的,向下噴射的燃料沒有借力的地方,會浪費很大一部分推力。沒看錯的話你們使用的是甲烷和氫的混合物作為燃料,它燃燒時會產生巨大的壓強,如果在某一個點等於風速施加的壓強,四周的強風就會將燃燒室瞬間抽成真空,再加上燃料噴射的不合理,所以就會有熄火的現象........”