第743章 氢氧发动机
聊完关於反飞弹系统的事情。
李梟就又和几人聊起了火箭的时间，想要同步卫星发射上去，现在的长征一號火箭可做不到，还需要改进。
在前世，做到达成这一成就的是长征三號火箭，长征一號可万万做不到，各项参数都差上一大截。
就拿起飞推理来讲，长征一號才1020千牛，长征三號足足翻了一倍多，达到了 2962千牛。
运载能力也一样，长征三號达到了1.4吨，而长征一號才有300千克，差了数倍。
这还只是从参数方面对比，毕竟一个火箭定位是近地轨道小型运载火箭，另外一个则是高轨道运载火箭，定位可是不同的，也因此长征三號的各项参数都翻了数翻。
就拿箭体全长和起飞质量来讲。
长征一號的箭体全长是29.46米，而长征三號则达到了52.52米，起飞质量一个只有81.57吨，另外一个则是241吨。
这可不单单是数值的变化，更是製造难度的增大。
在这个年代想要顺利的把长征三號製造出来，至少需要克服三大问题，这首先就是低温推进剂技术以及发动机技术。
要知道长征三號上面，並不是使用的常规发动机，而是大胆採用了氢氧发动机，因为氢氧发动机它的比冲效率极高，真空比冲可达450秒以上，也就是说，可以用更少的燃料產生巨大的推力，这样一来就能显著提升火箭的运载能力。
但想要研究出来的难度可是极高的。
首先就是要面对极低温度的问题，毕竟液氢的沸点是-252.87c，液氧则是-183c，这种超低温对燃料的储存、运输以及发动机相关部件的材料选择和隔热技术，要求都是十分苛刻的。
李梟虽然研究出了这种推进剂，但也只不过是实验室级別，想要大规模生產那就难了。
其次就是想要製造出氢氧发动机，这就会涉及到高性能涡轮泵、低温阀门、以及可靠的点火系统等复杂技术。
这些都是很难解决的问题。
不说別的就说高性能涡轮泵，它的难点在於，它要在-253c的液氢环境中以每分钟数万转的速度高速旋转，並承受巨大的载荷，在这种极端条件下，其转子作为高转速的柔性转子，工作转速通常设计在二阶和三阶临界转速之间，轻微的振动失稳就可能导致灾难性后果。
如果想要解决这一问题，就需要用到特种鈦合金，並运用粉末近净成形等尖端工艺，这对材料控制和加工精度要求极高。
此外高速旋转部件之间的动密封技术也十分重要，如果发生泄漏，那么极低温液氢与高温部件接触就会引发严重事故，这些都是需要解决的问题。
在解决这一个问题后，还要解决低温阀门的问题，所谓的低温阀门，它的技术难点核心在於如何在超低温、以及高压环境下，依然能够可靠动作並实现严密密封。
这就需要奥氏体不锈钢、特种铜合金等材料了，只有这些材料才能在低温下保持良好韧性，这些也都是需要研究的。
最后就是点火系统，这也是必须要解决的，如果解决不了这个问题，就算是前面的难题都解决了也没有用。
而它的核心难点在於发射前发动机预冷时会排出部分低温氢气，如果让这些在发射区积聚与空气混合，那么一旦遇到遇点火时候的火焰，或者是静电，就会出现非常严重的问题。
这个时候就需要消氢点火装置了，它会在发动机主点火前几秒启动，利用特殊药剂燃烧產生的高温金属粒子流，將可能积聚的氢气提前安全消除。
这就必须要“准时、准確”，不要说一秒钟了，就算是差0.01秒钟都不行。
可以说整个点火过程的控制时序要求极为精確，必须达到毫秒甚至微秒级，这在后世或许不算什么，毕竟可以电子控制，进行各种设置，但想要在这个年代实现可十分困难。
所以只有解决了高性能涡轮泵、低温阀门和可靠点火系统这几个难题，发动机才能够製造出来。
而这还不算完。
低温推进剂技术也是一个问题，要知道实验室能够作出推进剂来，但不意味著能够量產，这中间需要氢液化器，而国內研究出来的氢液化器，每小时產率仅有10-14升。
其次就是如何研究出適合长期保温的大容量储罐，来防止推进剂快速蒸发，毕竟液氢极度易燃易爆，其蒸汽与空气混合后遇火星即可爆炸，这可是很危险的。
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也只有解决了这些问题，才能够成功把发动机研究出来。
其次就是飞行控制系统的研究了，顾名思义飞行控制系统，就是控制火箭姿態，要知道在大型火箭发射的时候，发动机摇摆会產生复杂动力学问题，想要解决这一难点也不容易。
毕竟火箭发射后是不可逆，需应对极端环境，就比如振动、噪声、温度剧变等等，任何微小故障都可能导致任务失败。
所以就需要控制系统架构和软体高度可靠，具备故障诊断、隔离与恢復能力，甚至还要实现自主轨跡规划。
这些只是第一步。
还有就是要解决制导与控制问题，克服弹性振动、复杂动力学、风扰等因素，確保火箭姿態稳定並精確入轨，这就需要姿態控制算法了。
就比如例如採用横法嚮导引控制、叠代制导等技术。
最后就是多系统复杂协同，把推进、控制、结构等分系统，作为一个整体进行精確控制，而想要解决这些，就需要先解决弹性体、耦合振动等问题。
而这些问题比起第一个难题倒是要好解决一些，毕竟像是弹性体、耦合振动这些问题，在后世虽然无法找到关於长征三號完整的资料。
但这些问题单独去搜索如何解决，也是能够找到的。
李梟就又和几人聊起了火箭的时间，想要同步卫星发射上去，现在的长征一號火箭可做不到，还需要改进。
在前世，做到达成这一成就的是长征三號火箭，长征一號可万万做不到，各项参数都差上一大截。
就拿起飞推理来讲，长征一號才1020千牛，长征三號足足翻了一倍多，达到了 2962千牛。
运载能力也一样，长征三號达到了1.4吨，而长征一號才有300千克，差了数倍。
这还只是从参数方面对比，毕竟一个火箭定位是近地轨道小型运载火箭，另外一个则是高轨道运载火箭，定位可是不同的，也因此长征三號的各项参数都翻了数翻。
就拿箭体全长和起飞质量来讲。
长征一號的箭体全长是29.46米，而长征三號则达到了52.52米，起飞质量一个只有81.57吨，另外一个则是241吨。
这可不单单是数值的变化，更是製造难度的增大。
在这个年代想要顺利的把长征三號製造出来，至少需要克服三大问题，这首先就是低温推进剂技术以及发动机技术。
要知道长征三號上面，並不是使用的常规发动机，而是大胆採用了氢氧发动机，因为氢氧发动机它的比冲效率极高，真空比冲可达450秒以上，也就是说，可以用更少的燃料產生巨大的推力，这样一来就能显著提升火箭的运载能力。
但想要研究出来的难度可是极高的。
首先就是要面对极低温度的问题，毕竟液氢的沸点是-252.87c，液氧则是-183c，这种超低温对燃料的储存、运输以及发动机相关部件的材料选择和隔热技术，要求都是十分苛刻的。
李梟虽然研究出了这种推进剂，但也只不过是实验室级別，想要大规模生產那就难了。
其次就是想要製造出氢氧发动机，这就会涉及到高性能涡轮泵、低温阀门、以及可靠的点火系统等复杂技术。
这些都是很难解决的问题。
不说別的就说高性能涡轮泵，它的难点在於，它要在-253c的液氢环境中以每分钟数万转的速度高速旋转，並承受巨大的载荷，在这种极端条件下，其转子作为高转速的柔性转子，工作转速通常设计在二阶和三阶临界转速之间，轻微的振动失稳就可能导致灾难性后果。
如果想要解决这一问题，就需要用到特种鈦合金，並运用粉末近净成形等尖端工艺，这对材料控制和加工精度要求极高。
此外高速旋转部件之间的动密封技术也十分重要，如果发生泄漏，那么极低温液氢与高温部件接触就会引发严重事故，这些都是需要解决的问题。
在解决这一个问题后，还要解决低温阀门的问题，所谓的低温阀门，它的技术难点核心在於如何在超低温、以及高压环境下，依然能够可靠动作並实现严密密封。
这就需要奥氏体不锈钢、特种铜合金等材料了，只有这些材料才能在低温下保持良好韧性，这些也都是需要研究的。
最后就是点火系统，这也是必须要解决的，如果解决不了这个问题，就算是前面的难题都解决了也没有用。
而它的核心难点在於发射前发动机预冷时会排出部分低温氢气，如果让这些在发射区积聚与空气混合，那么一旦遇到遇点火时候的火焰，或者是静电，就会出现非常严重的问题。
这个时候就需要消氢点火装置了，它会在发动机主点火前几秒启动，利用特殊药剂燃烧產生的高温金属粒子流，將可能积聚的氢气提前安全消除。
这就必须要“准时、准確”，不要说一秒钟了，就算是差0.01秒钟都不行。
可以说整个点火过程的控制时序要求极为精確，必须达到毫秒甚至微秒级，这在后世或许不算什么，毕竟可以电子控制，进行各种设置，但想要在这个年代实现可十分困难。
所以只有解决了高性能涡轮泵、低温阀门和可靠点火系统这几个难题，发动机才能够製造出来。
而这还不算完。
低温推进剂技术也是一个问题，要知道实验室能够作出推进剂来，但不意味著能够量產，这中间需要氢液化器，而国內研究出来的氢液化器，每小时產率仅有10-14升。
其次就是如何研究出適合长期保温的大容量储罐，来防止推进剂快速蒸发，毕竟液氢极度易燃易爆，其蒸汽与空气混合后遇火星即可爆炸，这可是很危险的。
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也只有解决了这些问题，才能够成功把发动机研究出来。
其次就是飞行控制系统的研究了，顾名思义飞行控制系统，就是控制火箭姿態，要知道在大型火箭发射的时候，发动机摇摆会產生复杂动力学问题，想要解决这一难点也不容易。
毕竟火箭发射后是不可逆，需应对极端环境，就比如振动、噪声、温度剧变等等，任何微小故障都可能导致任务失败。
所以就需要控制系统架构和软体高度可靠，具备故障诊断、隔离与恢復能力，甚至还要实现自主轨跡规划。
这些只是第一步。
还有就是要解决制导与控制问题，克服弹性振动、复杂动力学、风扰等因素，確保火箭姿態稳定並精確入轨，这就需要姿態控制算法了。
就比如例如採用横法嚮导引控制、叠代制导等技术。
最后就是多系统复杂协同，把推进、控制、结构等分系统，作为一个整体进行精確控制，而想要解决这些，就需要先解决弹性体、耦合振动等问题。
而这些问题比起第一个难题倒是要好解决一些，毕竟像是弹性体、耦合振动这些问题，在后世虽然无法找到关於长征三號完整的资料。
但这些问题单独去搜索如何解决，也是能够找到的。