越是看重什麼東西,就越不能把它當回事,馬克斯雖然非常期待這批火箭發動機,但是他還得裝出一副無所謂的樣子來,他可是幹大事的人,他是要帶著人類飛往火星的,這二十年前的老毛子的火箭發動機算什麼?
佩爾米諾夫有些尷尬,這就走了?要是比官職的話,我的官職比你的還高,你居然就這樣?
秦濤笑了笑:「各位,談了這麼久,我們也都累了,接下來先去吃點東西,喝點東西,細節什麼的,等明天再談。」
吃什麼大傢伙不在乎,但是聽到秦濤說喝點什麼,所有人都興奮起來。
首都能吃的地方太多了,秦濤帶著眾人上了一個著名的大飯店,上了一瓶瓶的五糧液,很快就把這些老毛子都給喝趴下了。
「秦總,您真夠意思!」
「秦總,您是我們大毛的好朋友!」
秦濤笑著把這些人送回酒店,然後就看到手機上發來的十多條簡訊。
秦總,忙完了嗎?
秦總,人走了嗎?
秦總,咱們趕緊商量商量,怎麼把這批發動機弄到手!
馬克斯是真著急。
秦濤笑著讓許正陽開車回去,馬克斯見到秦濤之後,臉上滿滿的都是興奮。
「秦總,有了這種八百噸推力的發動機,我們的星艦mk2就能正式研發了!這種火箭將會幫助我們飛往火星!」馬克斯非常興奮:「我們原本計劃使用現有的猛禽發動機,就得安裝多台,雖然我們對並聯發動機有信心,但是台數多了畢竟還是有風險的,現在,我們可以利用現有的技術完成這些計劃!」
說完,馬克斯走向一旁的白板,開始繪製起來。
「我們將會用這種發動機打造一個直徑9米、高度七十米左右的超重火箭,為了推動整個系統,這種火箭需要7400噸以上的推力,哪怕就算是我們改款的猛禽發動機,也需要安裝33台,但是現在,我們只需要安裝十台這種發動機就行了,這樣並聯的發動機,可靠性會非常大。」
看著馬克斯畫出來的這個設計圖,秦濤也是很感慨,誰說馬克斯喜歡用33台發動機並聯了?那是沒辦法的事,要是有推力更大的發動機,誰會用幾十台啊!
十台發動機,一台推力八百噸,十台推力就是八千噸,這種推力完全可以推動起飛重量五千噸的整體組合。
「在它的上面,我們會安裝一艘高度50米的星艦,這種星艦的直徑也是9米,只需要安裝六到九台猛禽發動機就可以了,下面的超重型火箭負責把它送上天,它則負責把人送上火星!」
上面肯定得安裝猛禽發動機,因為扔掉了下面之後,已經不需要特別大的推力了,而且猛禽發動機肯定會更早成熟,在初期的發射中,下面級可能還會暫時使用液氧煤油的rd-170發動機的仿製版,後期才會變成液氧甲烷發動機。
從會議室里出來,馬克斯就開始琢磨了,當然了,這個飛往火星的星艦早就開始琢磨了,只是一直無法實施,畢竟載人登月才是第一步,而現在,他終於看到了希望。
「我們可以把它叫做星際運輸系統,我要利用它將一百個人移民到火星!」
現在的星艦mk1和龍飛船的組合還是太小了,最多只能運輸七個人,而且還只能在地球周圍運動,根本就無法飛向太空,想要上月球,還得對接一個專門的登月艙,用它來飛向火星難上加難,相比之下,還是用這種全新的系統最合適,它屬於超重火箭和大型星艦的組合體,也可以把它叫做星際運輸系統,它就是用來進行星際移民的。
「馬克斯,你的這套系統屬於兩級結構,甚至是一級結構,伱怎麼會這樣設想?」秦濤問道。
多級火箭的設想是偉大的現代航天之父齊奧爾科夫斯基提出來的,把火箭分成幾部分,燃燒完一部分的燃料之後,就將這部分的外殼扔掉,這樣能減輕火箭自身的重量,讓火箭飛得更遠,獲得的速度更大。
曾經的太空飛行器使用的都是多級火箭,比如說想要發射近地軌道衛星,就得用兩級火箭,想要發射高軌道衛星,就得用三級火箭。阿波羅火箭也都是三級結構,阿三們因為技術不夠高,甚至還搞過四級火箭。
不過,隨著技術的進步,尤其是火箭發動機性能的不斷提升,火箭級數越來越少。
美國佬的航天飛機就不是多級結構,它的肚子上有燃料箱,兩邊用固體助推器,直接發射升空就能入軌,這算多少?
這就算是典型的一級半結構,助推器算半級,畢竟燃燒完畢脫落,也能減輕自身重量,一級一些火箭,也開始搞一級半的結構,在國內長征五號b是第一個搞一級半結構的火箭,中間是火箭主體,只有一級,上面就是載荷,四面綁助推器。
一級半的結構已經是巔峰了,而馬克斯要搞的呢?
上面的星艦是一個整體,可以算作載荷,下面就只有一級超重火箭,這豈不是單極入軌?
考慮到上面的星艦飛船也能攜帶上千噸的推進劑,可以把這個星艦叫做火箭的第二級,但是,上面這個不單單是火箭,還是有效載荷,它是要整體飛往火星的,這樣一個整體結構算作載荷的話,那整個系統就是單極火箭。
聽到秦濤的問話,馬克斯笑了笑:「當然是想要完全回收,這才能更加節省,我最終的目標是將星艦單詞飛行成本降低到一千萬美元,將每個人前往火星的成本降低到二十萬美元。」
現在的星艦mk1,還不能完全回收,尤其是第二級火箭,只能扔到大氣層中燒掉,這是嚴重的浪費,而星艦mk2,這種新型系統採用了新的結構,就是想要實現完全回收!
「下面的超重火箭在完成發射任務之後,還要飛回來,而且,還需要飛到我們的發射塔上。」馬克斯繼續說道:「我們的發射塔要起個新的名字,叫做發射捕獲塔,這個塔不僅僅要發射火箭,還要回收,而且還能快速進行第二次發射。」
說起這些來,馬克斯是吐沫星子飛濺,非常興奮。
「這個發射捕獲塔高145米,全鋼結構,有三條機械臂,其中一個叫做快速斷開臂,這個用來連接加注設備,在發射前快速把加注設備挪開,同時充當中部穩定結構。其他兩個機械臂就像是筷子一樣,沒錯,就是筷子,用來捕獲我們的超重型火箭!」
火箭怎麼回收?最好的辦法是讓它自己飛回來!
「這個超重火箭在完成發射任務之後,恐怕已經飛出大氣層了吧?」秦濤繼續問道,想要讓飛出大氣層的飛行器重新飛回來,這可不容易!
「還沒有完全飛出去,我計算過,速度應該是在25馬赫左右,在回收的時候,我計劃讓它使用特殊的腹部拍水式俯衝方式降落,充分利用空氣阻力來減速,從而節省返航時候的燃料。」馬克斯在短短的時間裡,把這些技術路線都給想到了。
他再次畫起來了返航時候的設計圖,在回來的時候,先和航天飛機類似,是橫著的,用最大的面積來接觸空氣,從而減速,在下降的過程中,不斷地擺正姿態,逐漸變成豎直狀態。
這種返回方式,同時也適用於上面的飛船,畢竟飛船也是要回收的。
「為了更好地完成這個使命,整個星際運輸系統的外殼需要使用專門的複合材料製造。」
當聽到這裡的時候,秦濤搖了搖頭:「馬克斯,我覺得複合材料不一定好,用最簡單的材料也是最合適的,我們就用不鏽鋼如何?」
秦濤記得,在自己重生前的那個時空裡,馬克斯就宣稱這種系統要用碳纖維複合材料,但是兩年之後,不得不把重金採購的複合材料報廢掉,採用不鏽鋼。
很簡單,從太空低溫到重新回到地面的高溫狀態,不鏽鋼的表現肯定比碳纖維要好得多,甚至比鈦合金表現得還要好。
閃閃發光的不鏽鋼外殼,看上去也是充滿了工業的美感的,馬克斯沒必要換掉這種材料。
馬克斯的目光帶著疑惑:「還繼續使用不鏽鋼?」
「沒錯,相信我,不鏽鋼是最好的選擇。」
馬克斯點頭:「好,秦總,我相信您,那就用不鏽鋼。超重飛船和星艦全部都用不鏽鋼外殼,用支腿來固定,這樣也能飛到其他星球表面降落,我們計劃在兩年內完成設計,兩年內製造,最多五年的時間,就有機會飛向火星!」
「咳咳。」秦濤咳嗽了兩聲:「馬克斯,如果這種星艦搗鼓出來了,我們是不是先飛到月球上檢測一下比較好,這種星艦應該擁有一百五十噸的載荷吧?向月球運輸物資,建設月球基地是不是比較好?至於飛往火星,我們還是要慢慢來。」
月球競賽已經開始,飛往月球,建設月球基地很重要,但是飛往火星嘛,除了名聲,貌似還真沒有太大作用。
還是先上月球好了。
這種星際運輸系統是世界上最大的火箭,遠遠地超過世界上任何一種火箭,畢竟老毛子的能源號,也不過只有四個助推器使用rd170,總推力三千多噸,而現在的這種超重星艦,要使用十台發動機,起飛推力七千多噸!
整個起飛重量也超過了五千噸,下面裝載三千多噸推進劑,上面則裝載一千兩百噸推進劑。
別看個頭很大,這種飛船的重量卻很輕,上面的飛船乾重只有85噸,所以上面裝載150噸的有效載荷輕輕鬆鬆,不過估計得在發射過程中消耗一部分燃料,想要燃料更加充裕,估計得在軌道上補充一次燃料,這樣才能更好地飛往月球或者火星。
「是的,我們計劃的載荷是150噸。」馬克斯點頭:「飛往火星可不容易,既然飛一次過去,那肯定要攜帶大批的物資過去才行。」
飛往火星是個複雜的航天工程,這不僅僅要考慮到飛過去,關鍵還得考慮怎麼回來,不可能只是單程船票啊。
有人曾經計算過,想要飛往火星,至少是個五百噸的大傢伙才行。
飛船在出發的時候,全重五百多噸,使用比沖最高的氫氧發動機,進入理想霍曼轉移軌道需要速度增量3590米每秒,再預留百分之十的燃料,這樣就需要燃料三百多噸,如果把燒完的火箭燃料和殼體扔掉的話,到達火星附近軌道的時候,飛船重量會降低到兩百噸以下。
接下來被火星引力捕獲,還需要消耗七十噸的燃料,進入近火點200千米,遠火點17000千米的火星同步轉移軌道。此時還剩下一百多噸,分成兩部分,其中軌道艙在火星軌道上等待,還得準備返回地球,至少需要八十噸,然後扔下一個四十多噸的火星登陸艙,下降消耗六噸燃料,上升消耗十六噸燃料,等到返回的時候,還剩下十幾噸的重量,返回軌道艙之後,把剩餘的燃料用來加速,然後扔掉,軌道艙返回地球。
這種是非常複雜的,充滿了很多不確定性的因素,一旦要是拖延了時間,可能就是災難性的,畢竟月球一直繞著地球轉,距離差不多,但是火星和地球之間的距離千差萬別,一旦錯過了發射窗口,那就再也回不來了。
但是,馬克斯的這個方案,就更加激進了。
一千多噸的這個飛船是要直接全部降落到火星上的,上去之後,燃料肯定消耗了不少,回來是不夠了,他給出的方案就是現場就地製造,利用火星的大氣層來獲得甲烷和氧氣,製造好了燃料再回來。
至於人,可以在上面多停留一段時間,火星和地球每隔大約780天就會出現一次距離最近的機會,這個時間又叫做會合周期,大約是26個月,讓人們在上面待兩年再返航就可以了,這段時間足夠。
至於會不會寂寞?
上百人過去,能寂寞嗎?趁著這段時間,說不定還能多幾個小生命出來。
「等到以後,我們把rd-170發動機仿製出來,改用了甲烷燃料之後,這個超重火箭就能持續發射,第一次發射之後,返回發射捕捉塔,一個小時完成燃料的加注和檢查任務,同時把等候在旁邊的星艦飛船安裝上去,再次進行發射,這樣在一個發射窗口裡,利用一個發射台和一枚超重火箭,就能發射個五次甚至是十次,這些星艦一起飛往火星,那才叫熱鬧。」
只要想像一下那種場景,就能知道有多壯觀:一排帶著支腿的星艦矗立在發射架的旁邊,等待著超重火箭回來,吊裝上去,然後再發射,這簡直就和旅遊景點排隊坐過山車一樣快!
之所以不多建造幾個超重火箭和發射台,當然是為了降低成本,超重火箭能反覆使用,這樣才能大大地降低進入太空中的成本,而一個發射窗口裡,全部發射出去,簡直就是個太空艦隊啊!
想到那種場景,連秦濤都有些期待了,壯觀啊!
這也是要使用甲烷液氧發動機的原因。
其實這種燃料不是星艦公司的首創,早在六十年代,世界上就已經有這種設計方案了,只不過一開始並不被看好,最開始搞的是毒火箭,也就是偏二甲肼這些,後來是液氧煤油和液氫液氧發動機,如果不是星艦公司要探索火星,這種發動機還不會出來,因為甲烷和氧氣都可以通過火星大氣製造出來,可以就地取材,畢竟對於火箭來說,燃料的重量是占據大頭的。
不過,在研究之後,還有了新的發現,比如說,液氧甲烷發動機不結焦,這是可以多次重複使用的重要原因,使用過之後,裡面乾乾淨淨,就可以繼續使用,如果裡面有了結焦,再使用就會變得危險起來了。
超重火箭想要多次使用,還是得用液氧甲烷,不過星艦公司有了以前的經驗,既然可以把nk33改造成為液氧甲烷發動機,那同樣也能把rd170改成這種發動機。
多次使用,飛往火星,這些夢想都即將實現。
馬克斯的目光中滿是憧憬。
「秦總,我們怎麼才能把rd170發動機偷出來?」馬克斯繼續回到了原來的問題上。
這一切都依賴於強悍的發動機,沒有這種發動機,一切都白搭。
對老毛子來說,這種發動機也是很強的,屬於國之重器,老毛子絕對不會輕易把它拿出來賣掉的,在後世,曾經有過多次新聞,老毛子開價多少億,要把這種發動機賣給東方,然後就沒有下文了。
實際上,這類文章屬於捕風捉影,甚至是故意炮製消息,東方根本就不需要這種發動機,原因也很簡單:沒地方用。
哪怕就連美國人,用的也是砍掉一半,推力減半的rd180,就是因為不需要那麼強的推力。
東方的長征五號,使用的也不過是120噸推力的液氧煤油發動機當助推器,芯級用的還是50噸推力的液氫液氧發動機,這就足夠了。
到了後來的長征九號,開始計劃使用五百噸推力的yf-130,後來又計劃使用推力360噸的yf-135,再後來,又計劃使用推力200噸的液氧甲烷發動機,設計方案不斷變動,說明了這種發動機研發的難度,不過,不管怎麼變,也沒有用過八百噸的。
至於最後選擇液氧甲烷發動機,估計也是考慮到了重型火箭那巨大的成本,用這種可重複使用的發動機,可以節省重量。
現在,馬克斯要把這種發動機弄到手才安心,這可是所有項目的前提。
秦濤笑了笑:「那還不簡單,把看守的老毛子灌醉就行了,他們畢竟是拿我們工資的,你說向著誰?」
(本章完)
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