限制沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力繼續(xù)提升的因素有兩個(gè),一個(gè)是材料,一個(gè)是燃燒。
陶瓷娃娃的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)一共使用了三十四個(gè)葉片,這些葉片組成了內(nèi)擴(kuò)壓器,它的作用是將吹入氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)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(shí),它的出氣速度能達(dá)到900米每秒,并且隨著氣體動(dòng)能的增大而繼續(xù)上升。
當(dāng)時(shí)加工這些葉片已經(jīng)用了很大的功夫,陶明對(duì)于這些轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度還是很有信心的,畢竟是原子技術(shù),可以說即使再提高百倍的轉(zhuǎn)速,它也不會(huì)被破壞掉,但是這套系統(tǒng)的工作效率已經(jīng)差不多到極限了,限制它的就是燃燒問題,再快的速度發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)熄火,燃料還沒有來得及擴(kuò)散,就已經(jīng)被吹出去了....
而且陶瓷娃娃使用也不是理想的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),在理論中它是不需要擴(kuò)壓器這個(gè)部件的,只是由進(jìn)氣道、燃燒室、噴口三個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)特的管子組成的,就是以高超音速吸氣后經(jīng)過燃燒后馬上高超音速噴出,也就不需要葉片了,還有一個(gè)好處就是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)滯留的靜壓靜溫不會(huì)威脅它的正常運(yùn)作,但是它的技術(shù)難點(diǎn)也出現(xiàn)了,在高超音速中添加燃料并點(diǎn)火無異于在龍卷風(fēng)中點(diǎn)燃一根火柴!
陶明考慮了一會(huì),咬了咬牙說到:“這一套方案的關(guān)鍵就是沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)突破,不能再使用以前那種設(shè)計(jì)了,要研究出直噴的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),這樣吧,我回去再研究一下相應(yīng)的材料,然后燃料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題就交給賈院士吧,麻煩您看看能不能請(qǐng)長征五號(hào)總設(shè)計(jì)師梁友海院士帶著他的團(tuán)隊(duì)來一趟,也幫我們研究一下,畢竟人家是專業(yè)搞這個(gè)的.......”
由于突然出現(xiàn)的這一套方案,會(huì)議進(jìn)行了兩天,初步確定的方案是在賈婷婷設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上改進(jìn)過的,所有的細(xì)節(jié)都加班加點(diǎn)的論證完了,只有這個(gè)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的問題需要陶明和賈嚴(yán)亭去解決了。
所以會(huì)議結(jié)束后陶明有些抓耳撓腮了,火箭主體的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)最關(guān)鍵的是液氫泵和液氧泵,在陶明提供的優(yōu)秀原子材料的基礎(chǔ)上,基地原先的設(shè)計(jì)組就獨(dú)立完成了,而且試驗(yàn)過好多次,最大推力能到五百噸。
可是現(xiàn)在要使用直噴的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),所有人都是兩眼一抹黑。
陶明不是專業(yè)搞發(fā)動(dòng)機(jī)的,上次陶瓷娃娃的成功,是因?yàn)樗牟牧虾軆?yōu)秀,整體的設(shè)計(jì)方案還是原先那一套,那一套方案是請(qǐng)全國的發(fā)動(dòng)機(jī)專家組成研究小組后確定的,那些專家在確定最終方案后就解散了,畢竟人家還有更重要的課題,如果后期再有問題就需要自己解決。
陶明再次有了巨大的危機(jī)感,他體會(huì)到了個(gè)人力量的渺小,術(shù)業(yè)有專攻,哪怕你是重生者也不可能什么都會(huì)。
終于在半個(gè)月后的8月21號(hào)上午,焦急的陶明看到了希望,他期待的梁友海團(tuán)隊(duì)已經(jīng)到了新疆,正坐著磁懸浮列車來基地,欣喜的陶明和賈嚴(yán)亭等人在指揮中心前的廣場(chǎng)上等待著他們。
梁友海第一個(gè)下了車,和陶明他們幾個(gè)握手后驚訝的說道:“哎呀,老賈、老蔣,沒想到你們集團(tuán)能在這個(gè)沙漠里發(fā)展的這么好!老李你帶出來一個(gè)好徒弟啊,這基地建的,真是大氣!”
賈嚴(yán)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(gè)磁懸浮和這個(gè)3D打印的指揮中心,怎么樣,羨慕吧!”
梁友海無奈的笑著說道:“老賈,什么意思,讓我來就是要看你顯擺的是吧.....”
李為國笑著出來打了圓場(chǎng),說道:“行了,這么熱的天,咱們也別在這貧了,到會(huì)議室去吧,梁院士你不知道,小陶都快急的上火了,我們?nèi)齻€(gè)老家伙也幫不上什么忙,還得您這個(gè)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里了!走吧,我們先去看看你們的方案....”
“那就辛苦您了,請(qǐng)........”陶明受寵若驚的帶著他們一行走向了會(huì)議室。
在會(huì)議室,花了三個(gè)小時(shí)的時(shí)間,陶明向梁友海他們團(tuán)隊(duì),共八個(gè)專家詳細(xì)的介紹了這次火箭的設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié),也匯報(bào)了一下目前遇到的問題,中間梁友海他們幾個(gè)不停地在溝通交流。
陶明介紹完,梁友海準(zhǔn)備了一會(huì)說道:“這個(gè)方案很大膽,相對(duì)來說也很合理,這么大的一個(gè)噸位級(jí),對(duì)于火箭來說確實(shí)是一次偉大的突破,其他的問題后面再溝通,咱們先去看看沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)吧....”
來到了地下的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,只見一臺(tái)造型奇特的發(fā)動(dòng)機(jī)安靜的掛在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,它中間很窄,兩頭很寬,就像一個(gè)放大的啞鈴,上面環(huán)繞著一層層的管路,延伸到機(jī)體里面....
這套機(jī)組是陶明根據(jù)自己的摸索、基地專家的建議先行制造出來的小號(hào)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(dāng)?shù)暮?,可?.....
梁友海仔細(xì)的圍繞著它轉(zhuǎn)了幾圈,說道:“不行點(diǎn)火再試試吧..”
陶明看的出來,梁友海其實(shí)已經(jīng)心里有數(shù)了,無非就是想給他們?cè)倭粜┟孀?,就無奈的說道:“梁院士,有什么建議您就說吧,我們實(shí)驗(yàn)了十多次了,六倍音速立馬熄火,怎么改都上不去。”
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(dòng)量守恒原理,不管是什么發(fā)動(dòng)機(jī),都需要提供的是向下的推力,平?;鸺陌l(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室上面是封閉的,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(dòng)量....”
梁友海停頓了一下,又仔細(xì)的看了看這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),仿佛在確認(rèn)自己想的是不是正確的,陶明則期待著他繼續(xù)向下說,剛才這些他都是明白的,關(guān)鍵的問題在后面。
只見梁友海又在王清那里要過來了設(shè)計(jì)圖紙,邊看邊說道:“這就是你們這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的問題所在,首先直通的管道設(shè)計(jì)確實(shí)會(huì)讓它的推力增加,但是也會(huì)變的不可控,所以還是需要整流的。然后,燃燒室上下是相通的,向下噴射的燃料沒有借力的地方,會(huì)浪費(fèi)很大一部分推力。沒看錯(cuò)的話你們使用的是甲烷和氫的混合物作為燃料,它燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的壓強(qiáng),如果在某一個(gè)點(diǎn)等于風(fēng)速施加的壓強(qiáng),四周的強(qiáng)風(fēng)就會(huì)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(huì)有熄火的現(xiàn)象........”