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相比于既便宜又可以常温存储的煤油,液氢密度只有其112,占的体积很大,需要巨大的存储空间,不仅对火箭重量带来压力,也对结构的牢固和可靠性增加了挑战。
液氢的沸点是零下252摄氏度,这对容器的耐寒要求又进一步提高,这样的低温下大多数材料都会变得脆弱,比如我们常见的金属多数会变成粉末。
但是氢气在氧气中燃烧的温度约是3300度,绝大多数材料又会被气化。因此,发动机的结构也要耐得住高温。
与此同时,作为另外一种推进剂的液氧的冰点只有零下219度,所以不止是结构外部要抵御温差,同是推进剂的液氢和液氧的存储必须隔离的足够好,不然液氢就把液氧冻住了。
那么,是不是我们人为调整它们的温度就可以了呢?
问题是人类发明的冷却装置实际上多数是比较笨重的,并不适合火箭携带,因此火箭推进剂的存储基本是保温而不是制冷。
例如使用保温涂层,但在发动机的环境下势必发生加热,推进剂会蒸发,就不能封闭、需要漏气泄压。液氢、液氧如果在加热下沸腾,也会伤害到发动机。火箭的液氢、液氧推进剂往往是起飞前最后才加注的。
但是,既然推进剂不是完全密封,如果由于推进剂的低温使得空气冷凝,就可能堵塞管道,甚至因冰晶撞击而爆炸,是非危险的,所以发动机启动前也得清除空气,例如氦气吹除。这也是由于温度带来的问题之一。
解决了这些体积和温度的问题,还要保证选择的材料、发动机的结构的每一环能在火箭起飞时巨大的震动下正常运作。
这涉及了很复杂的热力学问题。
总而言之。
设计一台液氢液氧发动机,尤其是一台符合长征九号各项要求的液氢液氧发动机,需要面临许多零零散散的难题。
这是一项很复杂的工作。
比设计一台液氧煤油发动机要复杂的多。
…………
周主任把顾律带回了液氢液氧发动机所在的研发部门。
然后专门为顾律腾出了一间单独的工作室。
这是一些业内的顶级大牛才拥有的工作环境。
因为每一间工作室内,除了有完善的仪器设备和珍稀材料之外,每个月还有着五百万的科研经费。
也就是说。
除了你中饱私囊之外,这一个月五百万的科研经费随便你去折腾。
目前。
这样的个人工作室。
整个火箭研发基地这边总共才有十个。
由于顾律是单枪匹马过来的。
周主任还在部门中挑了两个年轻力壮的小伙子过去给顾律打下手。
毕竟。
设计制造一台液氢液氧发动机,不仅是个脑力活,还是一个体力活。
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