我們簡化設計,取消助推器,只用芯級配7臺yf-102,結構會更簡單,在過去兩個月時間里我們對質量分配進行了優化,確保推重比和delta-v足夠。”
林燃接著起身站在白板上,用馬克筆嫻熟地畫出火箭草圖,標注7臺yf-102發動機呈六邊形排列,中央一臺。
他快速計算:“假設總起飛質量438噸,重力約4292千牛,7臺yf-102提供5845千牛,推重比為5845÷4292≈1.36,符合發射要求。
yf-102是氣態發生器循環,類似spacex的merlin1d。
merlin1d海平面比沖約282秒,真空約311秒。
yf-102的情況也類似,第一級平均比沖290秒,第二級yf-102v真空比沖330秒。
然后第一級干質量需要盡量低。
現代火箭第一級干質量占比約10-15%。
假設第一級推進劑350噸,干質量30噸,第二級50噸,載荷8噸,總質量438噸。
第一級初始質量m0=438噸,燃燒后質量mf=30+50+8=88噸,質量比mr=438÷88≈4.98。
假設第一級平均比沖290秒,排氣速度ve=290x9.8≈2,842m/s,delta-v1=2,842xln(4.98)≈4,563m/s。”
他繼續說道:“第二級初始質量m0=50+8=58噸,燃燒后mf=5+8=13噸,質量比mr=58÷13≈4.46。
yf-102v比沖330秒,ve=330x9.8≈3,234m/s,delta-v2=3,234xln(4.46)≈4,835m/s。
總delta-v≈4563+4835=9398m/s,接近9000-9500m/s的需求。
這段時間我們考慮重力和阻力損失,對軌跡進行了優化,在過程中增加了推進劑。
當前燃燒一號火箭已經完成了初步設計,接下來大家的工作就是負責技術本身的模擬驗證。
另外就是材料方面,需要充分和供應商們溝通,確定是否有符合我們條件的材料能夠用于降低干質量的同時,還能確保火箭在高推力下的穩定性。
我計劃我們必須要在1月中旬以前完成理論驗證工作,然后花兩個月時間完成火箭組裝,在3月開春前完成最終的發射。”
王家瑞和劉濟源都是交大大一新生,林燃數學班的成員,他們在這實習也已經半年時間了,和軌道計算組的李工混得很熟。
他們逐漸也掌握了一定的專業火箭設計軟件的用法。
大家在這半年時間里,也知道了這家公司的錢從哪里來,從奧爾德林那薅來的。
這也讓他們嘆為觀止,還有這種操作?
畢竟奧爾德林的比弗利山莊豪宅出售在阿美利肯大大小小也算是一個新聞。
阿波羅科技的員工們,有一個在網上無意間看到,就一傳十十傳百大家都知道了。
這也讓大家對林燃的“忽悠”能力驚嘆不已,居然能把老頭住的地方都變成金幣爆出來的,這是什么超能力啊。
“李工,教授設計的火箭測試結果如何?”王家瑞問。
李瑞嘆了口氣:“非常完美。
測試結果顯示,林總的設計不僅成功地將火箭送入預定軌道,而且在技術先進性和經濟性上都表現得無可挑剔。
這么說吧,火箭的第一級動力系統采用了7臺發動機并聯,在測試中,屏幕上的推力曲線平穩得像一條直線,沒有任何波動。
火箭在高推力下飛行時,承受的壓力和振動可想而知,但教授的設計讓它無比穩定。
測試數據顯示,火箭沒有出現任何結構變形或失效的跡象。
我們的結構工程師覺得林總已經到了大家難以理解的境界。
在材料選擇和結構布局上考慮了每一個細節,像關鍵部位的受力分布和抗振設計統統都考慮到了。
結構上也是零失誤,高推力下還能這么穩,設計功底深不見底。
怎么說呢,我真的不理解為什么要搞什么阿波羅登月?
林總這能力,直接去市面上拉投資,老老實實搞民用火箭不好嗎?”
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