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  讨论了半天,张明流又说到了这一次发射任务上。
  “王院士,我还是心里没底,这一次发射任务,还多另一个设备。”说到这里,张明流就有些无语和郁闷了。
  “呵呵……”张培材院士有些尴尬起来。
  张明流之所以怨念十足,主要是因为这一次发射任务中,长11运载火箭有两个“乘客”。
  一个是实践12号卫星,另一个乘客,则是前哨1实验卫星。
  这个前哨1实验卫星,其实鹊桥中继卫星的测试版,由于长11的同步轨道载荷达到7.5吨左右,而实践12号卫星只用了三分之一左右的有效载荷,剩下的有效载荷,航天局打算充分利用起来。
  于是就有了前哨1实验卫星的出现。
  黄修远听了这个事情后,也是一脸懵逼和无奈,老一辈的科学家们,在做事情上,往往都是追求实用性和性价比。
  在他们看来,长11还有5吨左右的同步轨道载荷,如果不充分利用起来,简直是暴殄天物。
  翻了翻相关的资料,他发现前哨1实验卫星的设计,也非常简单粗暴。
  由于有效载荷富余太多,张培材院士他们的方案,是将有效载荷变成芯二级。
  也就是说长11运载火箭的箭体,是由芯一级—固体燃料、芯二级—液体燃料+前哨1实验卫星、芯三级—实践12卫星,这三个部分组成的。
  由于N20固体燃料的比冲高达860左右,基本上芯一级的动力,就足以将7.5吨的芯二、三级,送到预定的轨道上。
  如果一切顺利,还有大约10~15%的燃料富余,足以让芯一级,利用剩下的燃料,强行返回蓝星大气层内。
  就算是赞同性价比发展思路的黄修远,也忍不住提醒道:“张院士、王院士,这一次发射任务的项目是不是有点多?”
  “放心,我们还是分的清主次的。”王勘院士倒是信心满满。
  张培材院士解释道:“芯一级足以保证实践12到位,而前哨1和芯一级的回收试验,就算是不成功,我们也不会有太多损失。”
  “那好吧。”黄修远也没有办法,毕竟运载火箭都装配好了,发射时间都公布了,除非遇到不可抗力,不然不会取消发射任务。
  对于这一次的发射任务,黄修远并没有太过于关心,他过来这边,也是恰逢其会罢了。
  他受邀过来的主要目的,其实是另一件事情。
  由于近期燧人系的科技发展迅猛,特别是在材料学上,更是硬生生,将华国材料领域的水平,拔高了一个大阶段。
  航天领域对于材料的要求非常高,张培材院士等人的新项目,就遇到了不少难题,所以特邀黄修远过来,希望可以给出一些解决的方法或者思路。
  走出长11运载火箭的总装配车间,在张培材的带领下,一行人来到隔壁的另一个装配车间。
  这里同样陈列着一枚运载火箭,只是体积比长11大了一圈。
第二百零九章  致命温度
  这一枚运载火箭,只是一个半成品,黄修远目测了一下,估计只完成了三分之一左右。
  王勘院士给他介绍这款运载火箭的一些情况:“修远,这是刚刚设计长12运载火箭,设计原型是今年二月份定型的,不过建造过程中,我们遇到了非常多问题。”
  “长12?”
  听到黄修远语气中的疑惑,王勘从一旁拿了一份文件递过来:“这是一些具体的参数。”
  黄修远接过了一看,发现这款新式固体燃料运载火箭,设计的指标高得吓人。
  在整体重量上,达到824吨,近地轨道有效载荷在42.8吨左右,同步轨道载荷在21.4吨左右,月球轨道载荷在17.5吨左右。
  或许比起巨无霸一般的土星五号,长12的有效载荷只有对方的40%左右。
  但是如果对比两者的载荷比,就会发现土星五号的近地轨道载荷比,只有0.0388左右。
  未来的猎鹰重型火箭,近地轨道有效载荷是63.8吨,载荷比在0.0449左右。
  由此可见,华国的运载火箭设计水平,还需要进一步加强,采用氢氧发动机的猎鹰重型运载火箭,可以将载荷比提升到0.0449,这确实是非常了不起的技术。
  如果长12可以进一步优化,加上本身N20高能燃料的底子,将近地轨道的载荷比提升到0.06,也不是没有可能的事情。
  毕竟N20高能燃料的比冲是860左右,而氢氧发动机的比冲,也就450左右。
  理论上,以N20高能燃料作为燃料的运载火箭,载荷比应该是氢氧发动机的1.91倍左右,即在0.0857附近。
  不过理论上的东西,黄修远也不敢打包票。
  现在0.052的载荷比,已经刷新了人类航天器的极限载荷比,要再提升上去,发动机材料、运载火箭的整体设计、控制系统之类,都需要进一步改进,只能一点点来。
  一旁的张培材,解释了长12设计制造过程中的一些问题:
  “现在的问题,主要是发动机的耐热不行、还有固体燃料的燃烧控制问题。”
  “耐热问题?”黄修远翻到发动机那一部分,发现长12的发动机,采用了航天科工专门研发的金属陶瓷材料,金属陶瓷材料可以承受3000~4000摄氏度的高温。
  但是如此耐高温的金属陶瓷,竟然承受不住发动机的燃烧温度,这确实让一众航天研究院的专家们,感到措手不及。
  目前在测试中,由于N20材料能量密度非常高,导致发动机尾焰温度,达到了惊人5472摄氏度的可怕地步。
  黄修远问了一个关键的问题:“那长11的发动机如何解决这个问题?”
  “我们采用了你们公司硅纳米镀层,还有钨纳米粉末……”张培材解释道。
  听完解决方案,黄修远才知道他们是如何解决的。
  他们在发动机的内壁,通过硅纳米镀层技术,镀一层硅纳米,然后用离子沉积的方式,沉积一层钨纳米层,如此重复操作,一共使用142层复合镀层。
  虽然硅纳米和钨纳米层,只能承受4874摄氏度的极限高温,但是钨硅纳米复合层,有一个非常好的特性,那就是高温脱离。
  当周围温度超过5300摄氏度后,钨硅复合层会逐步液化,被发动机尾焰喷出发动机,这个过程中,会带走发动机内部的一部分热量,延缓高温对发动机基材的热量传递和积热。
  通过这种方式,保证发动机在运载火箭飞行过程中,不会被烧穿箭体。
  只是这种方式,带来两个缺点,一个是发动机重量提升了1.2吨,毕竟金属钨的重量很坑爹;另一个问题,是治标不治本,只能延缓时间,不能从根本上解决这个问题。
  黄修远放下手上的文件:“也就是说,由于长12的设计指标是长11的三倍多,导致发动机难以长时间承受工作温度?”
  张培材无奈的摊摊手:“是的,如果增加发动机内部的钨硅层,又会进一步增大发动机重量,而且发动机内部的空间有限,不可能无限制叠加钨硅层。”
  面对这个致命的温度,如果是长11这种近地轨道、中轨道的运载火箭,还相对好处理一些。
  可是长12的设计任务,主要用于未来的探月工程、探火工程之类,需要长时间处于工作运行状态,如果改回液体燃料,又显得得不偿失。
  拍了拍自己脸颊,黄修远盯着不远处的长12箭体,陷入了沉思之中,未来确实存在不少的耐高温材料。
  问题那些材料,要么制造技术目前做不到;要么需要稀有元素,成本异常高;要么就是实验室的概念性产品,根本没有办法大规模投入使用。
  材料问题,无论在哪一个时代,都是一个让人头疼的问题。
  N20燃料的高能量密度,就是一把双刃剑,带来高密度能量的同时,也带来了爆发力和超高温。
  一会之后,黄修远从思考中清醒过来:“我需要一点时间思考一下。”
  “修远,没有关系,我们暂时还有时间,我让光华给你安排了宿舍,条件简陋,多多包涵一下。”张培材也没有太在意。