文章不長,標題是《先進推進技術》,涉及到宇航動力研究所下屬的所有實驗室,即化學發動機實驗室、核發動機實驗室、離子發動機實驗室、反重力實驗室和宇航動力學實驗室。
“什麼叫先進推進技術?”漢密爾頓的文章開篇來了個反問。
“所謂先進推進技術,就是超過現有水平的技術,對宇航動力來講,就是最大限度地提升發動機效能和研發新型發動機。”
化學發動機實驗室的產品型別豐富,氫氧發動機系列有ARD-0103,0502,02002,03002和04001,實現了成本和效能的完美統一。
李莊一看代號,便不由得樂了,公司上下在命名上偷懶成風。ARD的意思是ASA常規發動機,“0”是氫氧機的代號,型號最後的數字是改進的次數。氫氧發動機系列的推力有10噸、50噸、200噸、300噸和400噸等五個級別,難得他們開發了這麼多發動機。計算機專家想想可能跟公司的制氫儲氫方面的研究水平有關,氫氧發動機比衝高,可以輕鬆兩級入軌。
威州有九座氫燃料電池電站,氫氧的製備量可能是世界上最多的,到處可見清潔能源。
李莊認識制氫儲氫實驗室主任,他是新能源實驗室時期的老員工,名字很有趣,叫姚佑才,大家平常都叫他“有才”。姚博士個頭不高,人很嚴肅,確實很有才。ASA的所需的液氫液氧由這個實驗室負責,成本比CNSA要低得多,甚至比NASA還低。
制氫儲氫專案原本是為氫燃料電池汽車準備的,現在看來這東西推廣遙遙無期,不是不先進,而是成本和安全問題。制氫儲氫實驗室已經轉變了方向,每天忙得不亦樂乎,光公司內部氫氧的需求量就不是個小數目。
液氧煤油發動機系列有ARD-14403和19501兩種,後者去年做過飛行試驗,目前還在完善階段。ARD-19501是超級推力的單噴嘴化學發動機,海平面推力可以達到950噸,真空比衝320秒,海平面比衝287秒。
液氧甲烷發動機系列有ARD-22001和ARD-24001兩種,試車順利,但這個系列是非主流,介於氫氧機和液氧煤油機之間,而公司的氫氧機和液氧煤油機都很成熟,八年中只出過兩次事故,發射成功率極高。不少人看好的液氧甲烷機的位置很尷尬,但一直在改進中,也許有其他的用途。
公司固體火箭發動機的型號有數十種,ASA的產品佔了一半。用於宇航的固體發動機從小推力的50公斤級到大推力的一千噸級都有,代號是ARD-3。凡以3開頭的都是指固體發動機,倒數第二位的數字代表推進劑的型別。
固體發動機與液體發動機相比,結構簡單,推進劑密度大而且易儲存,但比衝小,工作時間短,加速度過大不容易控制,重複啟動困難。ASA的登月艙推進有兩種方案,一種是固體發動機,另外一種是液體發動機,前者不容易控制,後者在月球的極端氣溫下儲存成本高。從卡捷級的表現來看,固體發動機群達到了設計目的,從月面起飛並順利完成了與軌道艙的對接。
阿波羅計劃登月艙使用的是四氧化二氮和肼類液體常溫推進劑,接觸可自燃,可靠性高,這也是CNSA以前發射成功率相對較高的原因,不像氫氧發動機的燃料儲存容易出問題。
常用的四氧化二氮N2O4和偏二甲肼UDMH對環境汙染大,兩者都有劇毒,前者腐蝕性大,後者還能致癌,無數從事推進劑研究及生產的工作人員患上了肝病及癌症。六年前聯合國環境保護署UNEP牽頭禁用了這種雙組元自燃推進劑,只有極少數國家沒有簽字。航天從業者聽到訊息彈冠相慶,他們以前就巴不得這些要命的東西早點消失,只是它的門檻低,外加很多洲際導彈都用這類推進劑,所以一直無法徹底淘汰。
ASA的化學火箭發動機都使用清潔燃料,一開始就是走這個路線,公司高層沒有給它的前身宇航科技研究院任何壓力,知道這事急不得。
超燃衝壓發動機和脈衝爆炸波發動機都是WLMS軍用飛行器分部的研究成果,ASA只搞宇航用的發動機,WLPS生產和研發的都是民用品,它的業務範圍與WLMS不同,交叉部分則由聯合排程中心協調利益分配。
非 常(炫…書…網)規推進技術中最常見的就是電發動機,可以利用太陽能、同位素電池和核反應堆的電力。按加速工質的方式不同,電發動機有電熱發動機、靜電發動機和電磁發動機的三種型別。
電熱發動機