逼逼了這么多,終于輪到邱睿的構思了。
他既不想用會漏油的開放循環,也不想搞不適合回收的封閉式液氫液氧。
而是想要一步到位,直接上最高難度——全流量分級燃燒循環發動機!
這種發動機同樣有兩個小燃燒室,分別帶動兩個渦輪。
乍一看和rs-25沒啥區別,實際則不然。
兩個小燃燒室,一個是富燃燃燒,另一個則是富氧燃燒。
富燃的帶動燃料泵,富氧的帶動液氧泵,再將廢氣同推進劑,一起注入主燃燒室內點燃。
關鍵點就在這里了,這種結構下,不再有從推進劑罐直接連通到主燃燒室的管道。
因而所有的燃料和氧化劑,都會通過兩個小燃燒室,參與極度富燃與極度富氧反應中,可以讓渦輪以更低的溫度、更低的壓力工作,大大提升了渦輪組件的壽命。
而且即便是富燃的燃料通過泵軸泄漏,也只會遇到更多的燃料,也就不需要精密的密封裝置了。
所以就理論設計而言,這種結構下的火箭發動機,其熱力學循環效率是最高的。
當然,這條技術路線也不是邱睿想出來的。
大老蘇的rd-270發動機,采用的就是這種結構。
不過那玩意用的兩種推進劑是四氧化二氮和偏二甲腓,是出了名的“毒發”,始終也能下測試臺。
沒能搞成功的原因不在于推進劑有毒,而是當年的技術不達標。
全流量分級燃燒循環,雖然把小燃燒室的溫度給降了下來,但是這玩意技術難度高,穩定性賊差,很難長時間有效輸出。
遵循前世老馬的解決思路,邱睿決定索性把燃料也換了。
從液氫,換成液態甲烷。
這么做的好處多多,簡單舉幾個方面。
首先是“比沖”。
衡量火箭發動機效率的標準是“比沖”,即單位時間內消耗單位推進劑所產生的推力。
總之知道比沖越高越好就完了。
雖然理想的甲烷發動機,比沖為459秒,比理想液氫發動機的532秒要低,但比煤油發動機的370秒可高了不少。
然后是燃料的燃燒溫度,燃燒溫度越低,對發動機就越好。
煤油燃燒溫度3397度,甲烷3277度,液氫2797度。
接下來是燃料沸點。
煤油210多度,比水還要高。
液氫零下253度,接近絕對零度。
這倆玩意都需要考慮極為嚴格的隔熱和保溫措施。
至于甲烷,沸點在零下162度,和液氧非常接近。
因此甲烷罐和液氧罐,可以使用共底儲箱,從而大大減輕火箭的重量。
最后,也是最重要的一點,價格。
都不說液氫,就是和火箭用的煤油一比,甲烷都跟不要錢似的。
綜上所述,無論怎么看,采用甲烷燃料的全流量分級燃燒循環發動機都必須要搞。
不搞不行!
(注:我這章寫的好像有些自嗨了,沒啥劇情,大家全當是個過渡章節好了)最近轉碼嚴重,讓我們更有動力,更新更快,麻煩你動動小手退出閱讀模式。謝謝</p>