《我的老师是学霸》正文卷第七百四十二章大胆的想法

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   第七百四十三章
    事情就这样定了下来。
    顾律过去液氢液氧发动机研发部门那边帮忙。
    原本。
    毕主任还想让顾律挂一个液氢液氧发动机研发部门副主任的头衔，说是方便行事。
    不过被顾律委婉的拒绝掉了。
    顾律对权利这东西没有多大的掌控欲。
    他只想安静的搞研究。
    于是。
    顾律仍旧是技术顾问的身份，跟着液氢液氧发动机车间的周主任去了位于基地北侧的研发部门。
    …………
    液氢液氧发动机和液氧煤油发动机虽然都是发动机，但两者是有很大不同的。
    液氧煤油发动机是安装在长征九号火箭的助推器和芯一级结构上。
    而液氢液氧发动机是安装在芯二级和芯三级结构上。
    并且。
    在某种程度上来说，液氢液氧发动机的研发要比液氧煤油发动机困难的多。
    液氢液氧发动机的首次使用是在长征五号火箭上。
    当时。
    液氢液氧发动机的各种性能参数还非常低。
    和现今研制的适配于长征九号火箭的液氢液氧发动机，简直就是一个天上一个地下。
    但即便是如此。
    当年在长征五号运载火箭发射的时候，氢氧发动机一分机涡轮的排气装置在复杂的力热环境下出现异常，导致了整个发射过程的失败。
    要知道。
    那时的液氢液氧发动机的推力并不高，但仍有发射失败的风险。
    现在长征九号运载火箭对液氢液氧发动机提出了更高的要求，这使得其面临的风险系数和难度几乎是呈指数性的暴涨。
    而液氢液氧发动机所面临的主要技术难题有哪些呢？
    液氢液氧发动机，从名字就可以知道，这种类型的发动机所用的推进剂是液氢和液氧。
    作为推进剂的氢和氧由于沸点与冰点都很低，密度也小，这给氢氧发动机设计带来一些不同于常规推进剂发动机的困难，主要就在于推进剂的携带和存储。
    相比于既便宜又可以常温存储的煤油，液氢密度只有其1/12，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。
    有人帮忙打下手，顾律这边总归是要轻松不少。
    顾律抵达这边的工作室后，没有休息，直接就开始了工作。
    和之前的流程一样。
    顾律先是去资料室那边，把液氢液氧发动机部门往年的设计图纸和研究成果全部复印了一份回来。
    接着。
    顾律在工作室内，一边嗑爆肝药剂，一边疯狂的啃着这些数据资料，进行归纳总结。
    光是读这些资料，就用去了顾律差不多一周左右的时间。
    读完资料。
    下面就是进行发动机的设计了。
    顾律拿出一摞空白的A4纸，开始疯狂的写写画画。
    第一个需要解决的是体积的问题。
    液氢的密度实在是太小了。
    这就导致同等的重量下，液氢燃料所占的体积就越大。
    更大的体积就需要更多的发动机外壳进行承载。
    这无疑会增加发动机本身的重量。
    目前。
    顾律想到的解决这一问题的方案有两个。
    一个是将液氢的体积进行压缩。
    不过……
    将液氢体积进行压缩后，很容易造成危险事故，一个操作失误，就可以导致整个火箭的爆炸。
    这个风险。
    是很多人所不愿意承担的。
    至于第二种方式。
    那就是减少液氢燃料的用量。
    关于此。
    顾律已经有了一个大胆的想法。
    那就是改变发动机喷管的构造。