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第878章 改進火箭和空間站核心艙發射成功

第二天和上次來這裡一樣,直接就去了發射中心,這裡已經坐滿了人,大屏幕上顯示各種資料,唯一不同的是,資料顯示比之前更加準確。

三套衛星系統的建立,讓火箭發射不再像以前那樣需要海上測量船,只需在幾個地理有優勢的國家建設了幾個觀測站就行。

其他的觀測資料,都可以透過衛星系統進行測量,甚至在遙感衛星系統的全程監督下,火箭整個發射影片都可以拍攝到。

以前火箭的各種姿態和影片只要脫離人類的視線,就只能透過傳輸過來的資料進行模擬合成,和火箭實時影片還是有很大的差距。

可能在他過來之前,發射塔那邊已經進行了很長時間的發射前檢查,他坐下來沒過多久,發射準備工作就全部完成。

在發射中心這邊確認各項工作都已就位,全員到齊,直接就下達了發射命令,和以前不同,這次發射並沒有滾滾濃煙。

發射現場也沒有巨大的轟鳴聲,只見火箭在一片半透明的高速氣流推動下,緩緩從發射臺升起,如果不是拍攝畫面很清晰且距離很近,根本就看不到這些高速氣流。

經過大功率電離子推進器的加速下,裡面裝載的特殊物質經過電力之後,以光速三分之一的速度高速噴出,給巨大的火箭以強大的推力。

看著火箭緩緩升空,現場所有人都屏住了呼吸,雖然這是一次實驗發射,裡面並沒有裝載任何東西,但是旁邊的發射架上的火箭,卻是裝了要發射的核心艙。

如果這次實驗發射完美成功,緊接著就會對旁邊的火箭進行發射,現場工作人員已經開始轉移到旁邊的火箭那邊,進行發射前的檢查工作。

火箭在空中越來越快,幾分鐘就消失在了茫茫藍天之中,看不見蹤影,不過這時候遙感衛星傳回了拍攝畫面。

加上火箭自帶的拍攝鏡頭,還是能夠讓大家清楚地看到火箭目前的狀態,還有旁邊不停跳動的資料,能夠更清晰地說明火箭的情況如何。

當火箭接近電離層的時候,第一級火箭開始脫落,接下來將由第二級火箭接過動力推進工作,第一級火箭開始準備返回。

這次返回和上次不同,上次前面階段幾乎是自由落體,因為這樣可以節約能量,後面需要降落傘進行減速,再配合發動機的反推動力,進一步降低末端速度。

這次不一樣,下面有源源不斷的電力供應,雖然依然以較快的加速度降落,但是比自由落體要慢得多。

等到降低到合適的高度,內建的降落傘開啟,速度頓時慢了起來,在發動機的反推力幫助下,比之前更加輕盈地降落在回收臺上。

這次也不用像之前那樣需要拋灑過量的推進劑,裡面的工質一直留在火箭裡面,回頭這些殘留的工質還可以繼續使用。

不過這次由於沒有攜帶貨物,總重量比較輕,使用的是氬氣,如果攜帶了大量的貨物,需要較大質量工質材料,會用到氪氣,如果攜帶的重量更重,需要用到質量更大的氙氣。

這些惰性氣體,隨著質量越大製造成本就越高,哪怕葉子書給了他們更先進的生產技術,能省一點就一點,不能浪費了。

第一級火箭降落之後,立馬就有在附近等待的工作人員,前往返回平臺,將第一級火箭運回來進行檢查。

就在第一級火箭完成回收之際,第二級火箭也完成了自己的使命,開始和第三級火箭脫離,準備返回。

第三級火箭繼續帶著空的整流罩,繼續按照預定軌道而去,到達預定軌道之後,並沒有像以前那樣和整流罩脫離,而是直接攜帶整流罩一起做返回準備。

不管是否能夠安全返回,起碼發射實驗算是圓滿完成,各項資料都達到了預期,達到了發射要求,這意味著這套火箭技術,是安全可靠的。

不過現場並沒有響起歡呼聲,大家都在看第二級火箭返回工作,相比第一級火箭,第二級火箭前面階段還是以自由落體的方式向地球降落。

等到速度達到一個閾值,火箭上的化學推進器開始工作,使用剩餘的化學燃料對其進行減速,當減速到另一個閾值時,攜帶的降落傘開始開啟,進一步降低速度。

這時候化學燃料基本上已經用完,因為為了減少重量,第二級和第三級火箭裝載的化學燃料並不多。

這時候的進一步減速和姿態調整,全部有第二套動力系統電離子推進器來接管,相比起化學動力系統,電離子動力系統顯然控制更加精準,對姿態調整更加有利。

毫無懸念,第二級火箭輕鬆降落在了返回臺上,看當時的影片,覺得應該沒有問題,降落力度比第一級火箭還要輕盈。

第三級火箭降落,也不用像之前那樣必須要恰到好處,對切入點沒有之前那麼苛刻,所以在天空兜了一圈之後,立馬帶著整流罩找準時機,執行降落任務。

整個過程也是行雲流水,輕鬆脫離太空軌道,向著預定的路線進行自由落體,當達到一定的速度,就開始燃燒僅有的化學燃料,開始進行減速,避免速度過大。

等到降落到電離層以下,後面反推動力就由電離子動力系統接管,地面微波電力輸送系統無縫連線上第三級火箭,為其提供強大的電力支援。

後面就沒有什麼可說的了,像前面兩級火箭一樣,在降落傘和反推動力的幫助下,輕鬆降落在了返回臺上。

根據現場人員傳回來的初步資訊,這些火箭箭體受損程度比以前的火箭還要低,火箭的使用壽命應該會更長。

這個時候,發射大廳裡終於響起了熱烈的掌聲,隨著第三級火箭安全回收,整個實驗發射過程總算是圓滿完成。

接下來是休息一下,明天在進行核心艙的發射,還是立即進行核心艙的發射,有人詢問他的意見,對此他表示尊重他們的決定。

最後為了謹慎起見,原本做好準備工作的火箭,暫停發射,準備先對返回後的火箭進行檢測,如果沒什麼問題,明天再進行發射也不遲。

回去之後,葉子書覺得火箭其實還有改進的空間,化學能就這樣燃燒釋放,有大量能源以熱能的方式被浪費掉了。

如果減少熱能的損耗,第二級和第三級火箭攜帶的化學能量會更少,火箭的載荷自然會更大,發射成本會更低。

解決的辦法就是使用熱電轉化裝置,將燃料燃燒的化學能轉化為電能,再用電能產生的磁場驅動電離子做工。

這樣噴出來的氣流就是冷氣流,使用高效熱電轉化裝置,損耗的能源其實並不多,不到2%,和浪費掉的熱能相比,完全不值一提。

原理其實很簡單,但是做起來也不容易,主要就是如何做到化學能轉電能的過程中,實現精準控制,且功率還要足夠大。

不過對他來說,只要思路是正確的,技術問題就不是問題,回到住處,葉子書直接進入虛擬實驗室,開始對火箭進行改進。

首先是熱電轉化裝置,之前給麒麟能源工業集團的技術,放在火箭上可能不太適合,需要尋找替代材料。

其次就是精準控制化學燃料燃燒,必須要保證燃燒的化學能轉化的電能,剛好滿足整個系統對動力的需求,不能太多也不能太少。

太多其實也是浪費燃料,太少動力又不會很足,很容易造成失控,如果發射失敗了,損失就非常大,得不償失。

最後就是能源協調控制系統,對能源轉化和使用每個環節都要進行高效協調,不能存在任何問題,這是整體新動力系統成功的關鍵。

至於電離子推進器,倒是沒有必要改動,目前這套推進器足夠使用,而且也沒有太多改進餘地。

改進無非是進一步增加離子的速度,可是速度越接近光速,需要的能量消耗越高,而且也沒有那麼長的距離讓其加速。

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現在能夠加速到光速的三分之一,已經是極限了,至少在火箭上的電離子推進系統,沒有多少改進的空間。

經過半下午和晚上的時間,他終於在虛擬實驗室將新的火箭方案給做好了,技術也進行了驗證,取得他想要看到的效果。

經過改進的火箭,在相同效果下,燃料攜帶量下降了近40%,由之前的三級火箭執行任務,改成了兩級火箭就能完成任務。

除了能源系統比較復雜之外,其他系統反而比之前的火箭要低,同時也帶來了生產、運輸和維護成本降低。

這套火箭系統應該是現階段能夠做到的極限,有了這套火箭系統,後面的探月計劃和火星探測計劃,將會變得更加輕鬆。

如果說還需要改進的地方,那就是讓電離子推進器適應更多的工質,特別是對火星探測有著重要的意義。

發射探測器到火星並不難,但是想要從火星攜帶土壤樣本回來,就非常困難,如果能夠利用火星大氣補充動力工質,意義很大。

當然,還可以利用化學燃料燃燒後的物質作為工質,而不是必須用惰性氣體作為工質,這是他認為值得改進的地方。

不過這個和火箭沒有太大的關係,倒是可以用在火星返回器上,回頭他再研究研究,希望第一次探測器登陸火星,就能帶回火星土壤,這將是很大突破。

其實他認為帶回火星土壤主要是彰顯科技實力,如果真正需要研究火星土壤結構,根本就不用帶回土壤,研究更先進的物質分析儀器,更加切合實際,成本會更低。

這種象徵意義大於實際意義的做法,在某些方面也是有積極的意義,起碼國際地位會有明顯的提升,也將是航天大國之間的明顯分水嶺。

將新的火箭技術方案上傳到白虎科技公司的技術資料庫裡面,第二天吃早餐的時候,他簡單地和管理層說了下,讓其組織火箭研發團隊進行研究。

今天正式載著空間站核心艙進入太空,核心艙是整個空間站的核心,也就是類似飛碟的中間圓球部分,成本也是非常高昂。

整個空間站的成本裡面,核心艙的成本就佔到了10%,整個空間站的控制中樞、磁場發生器、空間站旋轉動力系統等等,都位於核心艙內。

當然,其他太空艙也有分布式系統,在真正緊急的情況下,可以不依賴於核心艙的控制系統,能夠實現獨立運作。

鑑於核心艙的重要性,哪怕昨天火箭發射實驗非常成功,昨天回收後的檢測結果表明,效果遠遠大於他們的預期。

但是今天在發射中心現場的所有人,依然面露嚴肅,所有人都在按部就班做好準備,就連白虎科技公司的高層,也是一臉忐忑。

葉子書也沒有瞎逛,找個位置坐下,就開始閉目沉思,實際上卻是去了虛擬圖書館,抽空學點東西,比干坐著要好得多。

等準備工作就緒之後,發射立即進行,葉子書這時候也坐好,眼睛盯著螢幕看,場景向昨天一樣,只是心裡沒有昨天那麼輕鬆。

整個發射過程並不長,十幾分鍾不到,就完成了發射任務,成功將空間站核心艙送入預定軌道。

接下來回收需要花點時間,葉子書也沒有回去,看完整個回收過程,整流罩和上次一樣,跟著第三級火箭實現了安全回收。

兩次成功發射,已經充分證明這套火箭發射系統安全可靠,後面的發射工作可以增加強度,提升發射頻率。

核心艙總重量其實很大,高達120噸,超過了老M的土星五號火箭的近地軌道載荷,而火箭總重量卻比土星五號低得多,只有1000噸左右。

發射其他的太空艙和零部件,就不用如此大推力的火箭,會換成其他更輕量級的火箭,這樣雖然發射次數多了,但是成本總體上更加節約。

看完整個發射和回收過程之後,葉子書和發射中心的人表示感謝之後,就和管理人員一起離開了發射中心。

接下來的工作不用他盯著,也不用公司,有管理層盯著,一切按部就班進行就可以,待在這裡也就沒有任何意義。

這裡連續兩天進行了火箭發射,自然被其他國家的衛星捕捉到了,整個發射過程,可能也在別人的衛星監控之下。

這種發射任務,一般在發射前會向國際社會進行通報,甚至會公佈發射軌跡,讓其他航天器進行規避,避免發生碰撞。

這次發射依然引起了廣泛關注,全憑白虎科技公司空間站建設將是為新時代太空發展拉開序幕,也表明他們的計劃,真的是一點都不打折扣在推進,不但沒有延遲,反而還略微提前。