魔爪文学

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第744章 氢氧发动机（第1页）

聊完关于反导弹系统的事情。

李枭就又和几人聊起了火箭的时间，想要同步卫星射上去，现在的长征一号火箭可做不到，还需要改进。

在前世，做到达成这一成就的是长征三号火箭，长征一号可万万做不到，各项参数都差上一大截。

就拿起飞推理来讲，长征一号才oo千牛，长征三号足足翻了一倍多，达到了千牛。

运载能力也一样，长征三号达到了吨，而长征一号才有oo千克，差了数倍。

这还只是从参数方面对比，毕竟一个火箭定位是近地轨道小型运载火箭，另外一个则是高轨道运载火箭，定位可是不同的，也因此长征三号的各项参数都翻了数翻。

就拿箭体全长和起飞质量来讲。

长征一号的箭体全长是米，而长征三号则达到了米，起飞质量一个只有吨，另外一个则是吨。

这可不单单是数值的变化，更是制造难度的增大。

在这个年代想要顺利的把长征三号制造出来，至少需要克服三大问题，这先就是低温推进剂技术以及动机技术。

要知道长征三号上面，并不是使用的常规动机，而是大胆采用了氢氧动机，因为氢氧动机它的比冲效率极高，真空比冲可达o秒以上，也就是说，可以用更少的燃料产生巨大的推力，这样一来就能显着提升火箭的运载能力。

但想要研究出来的难度可是极高的。

先就是要面对极低温度的问题，毕竟液氢的沸点是-c，液氧则是-c，这种低温对燃料的储存、运输以及动机相关部件的材料选择和隔热技术，要求都是十分苛刻的。

李枭虽然研究出了这种推进剂，但也只不过是实验室级别，想要大规模生产那就难了。

其次就是想要制造出氢氧动机，这就会涉及到高性能涡轮泵、低温阀门、以及可靠的点火系统等复杂技术。

这些都是很难解决的问题。

不说别的就说高性能涡轮泵，它的难点在于，它要在-c的液氢环境中以每分钟数万转的度高旋转，并承受巨大的载荷，在这种极端条件下，其转子作为高转的柔性转子，工作转通常设计在二阶和三阶临界转之间，轻微的振动失稳就可能导致灾难性后果。

如果想要解决这一问题，就需要用到特种钛合金，并运用粉末近净成形等尖端工艺，这对材料控制和加工精度要求极高。

此外高旋转部件之间的动密封技术也十分重要，如果生泄漏，那么极低温液氢与高温部件接触就会引严重事故，这些都是需要解决的问题。

在解决这一个问题后，还要解决低温阀门的问题，所谓的低温阀门，它的技术难点核心在于如何在低温、以及高压环境下，依然能够可靠动作并实现严密密封。

这就需要奥氏体不锈钢、特种铜合金等材料了，只有这些材料才能在低温下保持良好韧性，这些也都是需要研究的。

最后就是点火系统，这也是必须要解决的，如果解决不了这个问题，就算是前面的难题都解决了也没有用。

而它的核心难点在于射前动机预冷时会排出部分低温氢气，如果让这些在射区积聚与空气混合，那么一旦遇到遇点火时候的火焰，或者是静电，就会出现非常严重的问题。

这个时候就需要消氢点火装置了，它会在动机主点火前几秒启动，利用特殊药剂燃烧产生的高温金属粒子流，将可能积聚的氢气提前安全消除。

这就必须要“准时、准确”，不要说一秒钟了，就算是差oo秒钟都不行。

可以说整个点火过程的控制时序要求极为精确，必须达到毫秒甚至微秒级，这在后世或许不算什么，毕竟可以电子控制，进行各种设置，但想要在这个年代实现可十分困难。

所以只有解决了高性能涡轮泵、低温阀门和可靠点火系统这几个难题，动机才能够制造出来。

而这还不算完。

低温推进剂技术也是一个问题，要知道实验室能够作出推进剂来，但不意味着能够量产，这中间需要氢液化器，而国内研究出来的氢液化器，每小时产率仅有o-升。

其次就是如何研究出适合长期保温的大容量储罐，来防止推进剂快蒸，毕竟液氢极度易燃易爆，其蒸汽与空气混合后遇火星即可爆炸，这可是很危险的。

也只有解决了这些问题，才能够成功把动机研究出来。

其次就是飞行控制系统的研究了，顾名思义飞行控制系统，就是控制火箭姿态，要知道在大型火箭射的时候，动机摇摆会产生复杂动力学问题，想要解决这一难点也不容易。

毕竟火箭射后是不可逆，需应对极端环境，就比如振动、噪声、温度剧变等等，任何微小故障都可能导致任务失败。

所以就需要控制系统架构和软件高度可靠，具备故障诊断、隔离与恢复能力，甚至还要实现自主轨迹规划。

这些只是第一步。

还有就是要解决制导与控制问题，克服弹性振动、复杂动力学、风扰等因素，确保火箭姿态稳定并精确入轨，这就需要姿态控制算法了。

就比如例如采用横法向导引控制、迭代制导等技术。

最后就是多系统复杂协同，把推进、控制、结构等分系统，作为一个整体进行精确控制，而想要解决这些，就需要先解决弹性体、耦合振动等问题。

而这些问题比起第一个难题倒是要好解决一些，毕竟像是弹性体、耦合振动这些问题，在后世虽然无法找到关于长征三号完整的资料。

但这些问题单独去搜索如何解决，也是能够找到的。

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