“你们的研究方向是什么?咳咳,不要用这种眼神看着我,我不是坏人。”
“不行,那也不能随便说,我们的研发项目,那可是机密,必须得有老师的同意,或者……”
“或者什么?”
“秦亮同学的同意!”
“亮子,你过来!”
秦亮只能端着餐盘过来。
“现在可以说了吧?”
“嗯,我们是搞卫星定位的。”
“这项目,进展如何了?”秦亮也很期待。
“去年完成了项目论证,今年已经开始造卫星了,预计年底卫星就能造出来。”
“原子钟到手了?”
“是的,美国的GPS卫星原子钟供货商卖给咱们的同款,咱们可是花了大价钱的,不过……咱们也不会吃亏,咱们买了三台,用两台,剩下那个,给咱们相关专业的老师和同学们研究,用不了几年,咱们就能自己造了。”
“太好了!”
国家还在发展经济,是没有太多资金投入到国防建设上的,哪怕卫星导航有民用的巨大市场潜力,但是毕竟高昂的投资也不是国家能承受的,所以,西工大目前也只能搞双星定位。
但是技术预研不会停,二三十颗卫星的全球导航系统,是肯定要建设的,而到了那个时候,想要从国际上买原子钟,肯定是不可能的了,只能自研,还好,咱们自己的起点就足够高!
“年底就能发射,真是太好了!”秦亮也是满眼亮晶晶,脑子里已经在想着卫星导航系统的发展带来的优势了。
各种精确制导武器,海空军的远航定位,民用的车载卫星导航终端……
可以说,卫星导航是能改变世界格局的!
“不行。”
“为什么?”秦亮一愣。
“因为……咱们国家还没有同步卫星的发射能力。”
我勒个去!
普通的卫星,只要能脱离稠密的大气层,不会在空气阻力作用下迅速掉高度然后烧毁就够了。
所以,全球发射的卫星中,百分之九十五以上都是这种,高度只有两百公里左右,发射的要求也很低,只要速度大于7.9千米每秒,达到第一宇宙速度就可以。
后世的那些小卫星,铺天盖地的发射,也同样是这种东西。
这种高度上,依旧会有空气阻力,所以卫星寿命不是很高,不时需要自己的发动机推动提升高度,什么时候燃料没了,就到寿命了。
所以,再稍稍昂贵一些的卫星,就会选择中轨道,也就是三百五十公里以上,空气足够稀薄,阻力很小很小。
同步卫星呢?首先考虑的是转动周期和地球一样,24小时转一圈,根据轨道公式,周期越大,轨道半径就越大,近地轨道卫星,84分钟就能转一圈,要一天一夜转一圈,那轨道半径就得是四万两千多公里,减去地球半径,还能剩下三万六千公里左右!
没错,三万六千公里,是普通卫星轨道的一百倍!这个距离,已经可以和月球相比了!
地月之间的距离大概是三十八万公里,同步卫星的轨道,是这个距离的十分之一。
如果火箭推力足够大,那可以一口气把卫星打到这种高度上,但是……目前东方没这个能力,美苏两霸有这个能力,也不这么玩,太浪费。
发射同步卫星,需要两次变轨。
首先发射一颗近地卫星,在地球表面,两边公里的高度上做圆周运动,然后,在某一点打开发动机,推动卫星继续加速做离心运动,这样就从圆轨道变成了椭圆轨道,地球位于椭圆的一个焦点上。
这个打开发动机的地方,就是近地点,还是两百公里,而卫星飞到椭圆的另一边最远点的时候,就能到达三万六千米的远地点了!
如果一次到不了?那就飞回来,在近地点继续打开发动机调整轨道!
在远地点如果没变化,那就只能再飞回来,绕着椭圆轨道运动,所以,椭圆轨道完成之后,还需要在远地点再次打开发动机,推动卫星加速,这样就能保持在大圆轨道上。
第315章 咱们走液氧甲烷的路线如何?
简单来说,发射地球同步卫星,需要在太空多次点火,而东方目前的火箭,发动机都是一次性的,点火之后,燃烧室内部就会烧蚀,等燃料烧完,发动机就废了!
长征二号使用偏二甲肼作为燃料,四氧化二氮作为氧化剂,这些液体的好处是能常温储存,俄国嫌弃这些都有毒,所以主攻液氧煤油发动机,美国佬的方向则是液氢液氧发动机。
从理论上来说,液氢液氧发动机是最干净的,毕竟燃烧的产物只有水啊。燃烧室内干干净净,不会结焦,当初不仅仅在土星五火箭上使用,现在到了航天飞机上也在用,而且是多次重复使用。
所以,目前相关部门正在为地球同步卫星研制的长征三号火箭,就计划使用长征二号作为下面级,在上面研制一款专门的液氢液氧发动机作为第三级,满足在太空中多次点火的需求。
只是……想要搞这种发动机,也不是那么容易的,历史上,东方的第一颗同步通信卫星,在84年的时候才发射,可惜还失败了,第三级火箭的第二次点火没成,导致卫星留在了近地轨道。
不过,当时早有准备,为了发射成功,准备了三枚火箭,三颗卫星,几个月后,第二次发射,终于成功入轨。
此时,听到对面学生的话,海军领导开口:“咱们的331工程,75年就开始筹划了,现在还没动静可不行,得加快时间,让他们赶紧搞出来。”
75年,3月31日,国家计委和国防科委联合商报的《关于发展中国卫星通信问题的报告》获得批准,于是,同步卫星的331工程正式上马,不过,论证进行了几年,到了80年,长征三号才开始初步设计,第一颗地球同步卫星,被命名为东方红2号。
现在,这项目肯定在航天系统全速推动之中,但是,进展还是太慢了,得催一催他们了!
“只是加快速度还不行,毕竟,造火箭是重要的科研项目,来不得半点马虎啊。”秦亮说道。
你说催就催,万一加快速度导致出问题呢?
“这个简单,他们要是技术储备不够,找你们西工大啊。”
秦亮皱了皱眉头,总感觉这领导动机不纯,这是要白嫖咱们西工大吗?
“吃过饭,咱们去航天系看看!赶紧吃,赶紧吃!”这领导开始催秦亮了。
于是,吃过饭,一众人回到了宇航工程系。其实,这院系的正式名字,依旧是宇航工程系,只是名字太多,简称的时候,就是航天系了。
“老王,咱们又回来了,上午参观的时候,忘记参观咱们的导航卫星项目了!”
“张领导,你们海军要出资?”
“咳咳,咱们有钱出钱,有力出力,话说,有了导航卫星,咱们海军的舰艇出远海,就能随时知道咱们自己的位置了,这可是对咱们有着重大意义的,据说,卫星研制顺利,但是这发射遇到了难题?你放心,咱们海军帮忙协调!”
“是啊,相关部门研发缓慢,咱们等得着急……亮子,你说,咱们西工大能不能也上马个氢氧发动机研发项目?说不定咱们比相关部门的研发还快呢。”
王教授看向秦亮,目光中神采奕奕。
目前,氢氧发动机被公认为最合适的火箭发动机!比冲高,绿色环保,真空推力大,受到航天专家们的一致推崇……
秦亮思考片刻:“王教授,既然国家队在研制氢氧火箭发动机,那我们何不换一个技术路线?”
“什么?”
“氢氧发动机有很多优点,但是缺点也相当明显,首先,液氢的密度太小,需要的燃料泵就得足够强劲,其次,液氢的温度低,给加注和储存带来了很大的挑战,最后,液氢带来的氢脆问题,几乎无解,所谓的多次重复使用,并不保险……”
液氢的温度是14K,也就是零下两百五十度左右,和绝对零度就差十几度,而液氧的温度则是154K,也就是零下一百二十摄氏度左右,这两者的温度,就差了一百三四十摄氏度!
在火箭上,不仅仅液氢和液氧的燃料罐要对外隔热,在内部,彼此之间也要隔绝热量,否则液氢就会把液氧给冻住,液氢搞不好还会气化!
液氢的密度太小,毕竟氢的分子量就是最小的,这样一来,想要储存足够多的燃料,就得有大号的燃料箱,后世的氢能源汽车也面临这些问题。
而最严重的,就是氢脆。
分子量最小的氢,很容易钻到其他分子的间隙之中,让这些材料的性质发生变化,容易变脆,一次使用的火箭发动机没问题,但是要多次重复使用,那可就有问题了,至于氢能源汽车……
“是啊,这是液氢的问题,不过……貌似也没有更好的选择啊,亮子,你难道要推荐咱们搞液氧煤油路线?”
美国佬和西欧选择液氢液氧路线,而俄国是用液氧煤油,总之,毒火箭是最不受欢迎的,属于早就淘汰的了。
液氧煤油,只有俄国一家完成,原因很多,比如说,美国佬也搞过,但是解决不了发动机结焦问题,所以转向了氢氧发动机路线,很多年后才知道,俄国用的,也是某一块油田里特殊的原油提炼出来的高纯度煤油……
后世,咱们东方也用这种路线,胖五就是液氧煤油发动机和氢氧发动机的组合体。
不过……那些都是国家队的研发方向。
“王教授,您考虑过液氧甲烷的路线吗?”
“什么?”
王教授表示,自己还真没听过。
“液氧和液态甲烷这两种液体,温差只有20K,所以,燃料箱的隔热措施可以大大简化,甚至单层共底存放都没有问题,可以减少无效质量,提升最高速度。”
秦亮介绍起来。
“其次,在外太空的轨道上,这两种燃料可以长期贮存,这样以后我们搞自己的航天器,比如空间站等等,姿态调整都能用得上。而且,我虽然没有做过实验,但是,我感觉,这种发动机的比冲应该也不错。”
航空发动机,推重比是个重要衡量的参数,而到了火箭发动机上,比冲是比推力还重要的指标,它指的是火箭发动机单位质量的推进剂产生的推力所能持续的时间。
这个数字越高,意味着发动机能用更高速度喷射燃料,产生更大的推力或者更长时间的推力。
这个指标中,氢氧发动机无疑是第一的,而第二位的,就是液氧甲烷发动机!
现在,国际上没有人搞,咱们东方,西工大是第一个!搞出来之后,很快就能引领潮流。
什么氢氧发动机,液氧煤油发动机都得靠边站!除了前面那些好处,还有其他很多好处,现在还不用说的。
比如,不容易结焦,推进剂的沸点低,容易蒸发,只要用氮气吹扫,就可以让发动机轻松地变得焕然一新,可以多次重复使用,而到了其他星球,也可以利用当地资源来制造燃料。
王教授认真地听着,频频点头:“嗯,那咱们就选择这条路线!”
秦亮在西工大,已经开始有人盲目崇拜了,不管秦亮的建议多么不可思议,但是事后都能证明是正确的,听秦亮的,准没错,更何况,秦亮还说出来了很多优势呢。
“研发一款全新的发动机,可不容易啊。”一旁,海军领导有些担忧:“内部燃烧是复杂的流体力学,只能一次次实验……”
“我们有超级计算机。”
领导们的担心戛然而止。
以前的年代里,计算机水平太低,根本就模拟不出来火箭发动机内部复杂的空气流动,现在,西工大连千亿次的都有了,估计再过一两年,亿亿次的都有了,还用怕模拟不了发动机内部的燃烧状况?
计算机模拟,然后做实验验证,修正计算机的数据,这西工大搞起来新款火箭发动机来,绝对比航天院还要快!等这种全新的发动机搞出来……
海军领导们突然有了期待,还真希望能看到新款发动机装进火箭,把导航卫星打出去啊!
没有人比海军更迫切,在茫茫的大海上,导航的重要性,不言而喻啊!
“只是……这个研发项目,又得耗费巨资,亮子啊,咱们大唐公司,还得多支持咱们啊。”
如果不是王教授提醒,秦亮差点都要忘记了,自己还是公司老总呢,大唐公司,西工大所有校办工厂的集合体啊!这公司不仅仅要是生产产品,还要负责销售。
好在各个校办工厂本来就是独立经营的,早就习惯了,哪怕没大唐公司,也能正常经营,秦亮的桌子上,不过就是堆放着各个公司的报告而已。
吃过晚饭,海军领导就回去了,而秦亮打开了自己办公室的门,看着办公桌上摆着一大摞的文件,就不由得苦笑。
这大唐公司,早就该增加人手了啊!
只是,这人选必须要慎重,选一个能力不足的,那可能会出状况,选一个过于精明的,可能会架空自己,选一个漂亮的,可能会发生一些不清不楚的关系,选一个难看的……自己心中那一关过不去。
秦亮就这样,心情复杂。
等等!
自己出门了这么久,桌子上怎么连灰尘都没有?
嘎吱……就在此时,门开了,一个人拎着水桶,拿着拖布走进来,四目相对,都是一愣。
“爹?”
“亮子,你回来了?”
“这房间,平时都是你在打扫?”
“嗯,自从年后,你一直在忙,这房间,别人也不敢进来,于是,我就自告奋勇进来了,每天给你打扫打扫卫生,收拾收拾,这里可是咱们西工大最重要的地方……”
秦亮心念电转:“来,爹,你过来一下!”