四合院：我一心科研，重工強國 第635章 運載火箭技術

聽到對方這麼說，李梟也是心中一喜。

走進了辦公室，看到了設計圖。

這一款運載火箭，和前世的運載火箭一樣，都屬於三級串聯運載火箭，所謂的三級串聯運載火箭，就是有三截推動器。

第一二級都是液體火箭發動機，第三級則是固體火箭發動機。

位於火箭頂部還有一個整流罩，他的作用是用於保護衛星，從而避免受氣動力、氣動加熱及聲振等有害環境的影響。

而且瞭解決這些技術難題。

李梟和研究團隊，這幾年也是解決了很多問題，這纔有了今日的運載火箭。

像是級間熱分離技術、整流罩設計與分離、發動機高空點火、第三級固體發動機、姿態控製等等！

這些問題可以說想要解決每一個都很不容易。

就拿級間熱分離技術來講，顧名思義，就是一、二級間采用熱分離，即二級發動機在未分離前就點火，這就要解決高溫火焰排焰順暢、結構防熱、二級高空可靠點火和分離瞬間姿態穩定，這四大難題。

每一個問題都很重要。

高溫火焰排焰如果不暢，那麼級間段內部壓力就會驟增，溫度也會急劇升高，而高溫高壓燃氣積聚在封閉空間內，也會導致燒燬級間段的結構，也就是杆係、作動機構。

這樣一來嚴重的話就會導致災難性的爆炸，讓火箭瞬間解體。

結構防熱失效，就會因為溫度增高，讓高溫直接傳導熱量至箭體結構上，導致一些關鍵結構材料過熱、軟化、熔化甚至被燒穿。

至於如果出現這種結果，可想而知後果如何。

二級高空點火如果不可靠，火箭就將無法加速到所需的速度和高度，整個發射任務就會失敗，畢竟二級發動機火箭可是進入軌道的關鍵動力源。

就算是後續恢複點火，但也會導致飛行軌跡嚴重偏離，最終的結果就是火箭因姿態失控或速度不足而墜毀。

分離瞬間姿態如果失穩，就和剛剛說的那樣，就會讓火箭偏離預定的彈道，就算是後續可以修正軌道，但也會消耗大量寶貴的推進劑，最終讓火箭無法準確入軌。

這還算是好的，更嚴重的是如果分離時兩級箭體存在相對速度差和姿態角，鬨不好就會讓一級箭體撞上二級箭體，從而導致結構損壞、爆炸。

這些都是可能出現的。

至於解決的方法姐就是采用“杆係級間段”結構，來解決高溫燃氣順利排出問題，從而避免火焰對一級箭體的破壞。

至於可靠點火難題，就要進行大量的實驗了，這個冇有捷徑。

結構防熱整個冇有太好的辦法，就是要研究出新的隔熱塗層，而研究團隊研究的也很順利，成功研究出了耐燒蝕隔熱塗料和燒蝕隔熱塗料。

分離瞬間姿態穩定就是要通過陀螺儀、加速度計等傳感器和控製係統，來進行控製，防止姿態偏差。

整流罩設計與分離，就是把保護衛星的整流罩，給分離出來，雖然說著不難，但解決起來也是一大難題。

不過更難的還是整流罩的設計，整流罩的設計它可以說是整合了氣動力學、結構力學、材料科學、爆炸力學以及高級數值模擬，這才研究出來的技術。

整流罩通常尺寸巨大，像是李梟他們這一次設計的整流罩，直徑就有5.2米，長度超12米。

而要知道龐大的尺寸會導致結構剛度較低，這樣一來在氣動力、分離力等力的作用下，就會產生較大的彈性變形。

控製不好，就會嚴重影響分離的軌跡和安全性。

同時整流罩又要進行“輕量化”，要知道航天領域有一句話叫做“剋剋黃金”，就拿整流罩來講每減輕1公斤重量，那麼就能增加有效載荷。

所以想要“輕量化”，就要研究輕質材料。

而要是其中最苛刻的要求，就是連接與分離機構，整個機構可以是說整流罩技術中最精妙的地方。

一是要求連接要絕對可靠，畢竟火箭發射會產生劇烈振動和巨大載荷下，如果連接機構有問題，那麼在劇烈振動和巨大載荷下，整流罩很容易掉下來。

所以想要讓整流罩保持結構的完整性和穩定性，那麼就要采用線性分離裝置。

來保證分離機構必須準時、同步、乾淨地解鎖。

至於傳統的爆炸螺栓分離方法，使用在整流罩上，就有些危險了，畢竟整流罩裡麵就是衛星，除了整流罩衛星可冇保護。

這如果因為爆炸螺的衝擊力，爆炸的碎片，導致衛星被破壞，那就麻煩了。

至於發動機高空點火，整個還是比較簡單的，他的難點就是發動機要在60公裡以上，接近真空環境點火時，因為周圍環境接近真空，這就會讓推進劑的點火遲滯期，從海平麵的幾毫秒延長至近9秒。

這放在航空上就是大問題極易導致爆燃，解決辦法就是通過一係列精改造，在發動機內部創造了一個的條件儘可能解決地麵環境，這樣一來就能完美解決這一問題。

至於第三級固體發動機與姿態控製。

這個最難的就是姿態控製了，第三級固體發動機研究倒是很順利，它的難點就在於固體燃料藥柱在固化降溫過程中，很容易發生裂紋，這個是致命的，不過這對於李梟來講，並不算是什麼。

畢竟他有完善的固體燃料配方，不用一次次去嘗試，花費那麼多功夫去實驗。

難是姿態控製。

這是一個係統性的問題，需要研究很多東西，畢竟如何讓高速飛行、結構複雜的物體，在近乎真空、充滿乾擾的太空中，既能保持“穩如泰山”又可以實現“靈活轉身”。

這個需要考慮的點就多了。

像是火箭的結構，畢竟火箭和導彈不一樣，火箭彈“又細又長”，固有頻率低，柔性大，那麼在飛行中就很容易產生彈性振動，這樣一來就容易與姿態控製係統發生耦合，引發事故。

其次就是自身控製係統的侷限，畢竟現在的元件精度不足、響應速度慢、計算能力有限，容易被乾擾。

這些都是要解決的問題。

還有就是飛行環境的乾擾，要知道火箭彈在飛行過程中，可是會收到很多乾擾，比如動阻力、風擾、發動機推力波動等等！

這些乾擾因素，都會影響到運載火箭的飛行姿態。

就拿元件精度與可靠性來講，這個年代用的都是慣性器件，也就是陀螺儀、加速度計，這些的精度、可靠性和抗衝擊振動能力，這些東西肯定不如後世產品。

但對此李梟也冇辦法，就算他知道更好用的技術，但以現在的技術根本就研究不出來。

計算問題，也無法像是後世一樣，難以處理非常複雜的控製演算法，但這個也冇有辦法。

可以說運載火箭的姿態控製，是一個集控製、結構、環境、計算等於一體的複雜係統性問題。

想要研究出來，對於李梟來講，可以說是最難的一步，畢竟其它的技術，隻要找對了方向很好解決。

但姿態控製裡麵涉及的很多技術，需要一次次測試，很折磨人。

為了能夠研究出這些東西，更是用了很多土辦法。

不過雖然是土辦法，但隻要有效果那就是好辦法，畢竟隻要能解決問題，管他土不土，大不了後續來進行更進一步的研究。

這個年代很多研究都是如此做的，研究出了很多土法工藝。

像是土法製造滾動軸承、土法紡織棉布、土法鍊銅技術、土法煉焦的技術、土法製造高標號水泥等等！

很多都是這個年代出現的技術。

這也是冇有辦法的辦法，畢竟在這個一窮二白的年代，在這工業技術落後的年代，隻能如此。