512 火箭(3/4)

作品:《天兵在1917

火箭概念图。

&b齐奥尔科夫斯基绘制的火箭是蛋型的,前部是乘员舱,后部是推动剂舱,分为液氧贮存箱和碳氢燃料箱,细长的液体火箭发动机位于火箭中轴线上。考虑到火箭发动机工作时将开释出大批的热,他想到了用耐热材料发动机,同时分流一部分低温液氧来冷却发动机,因此俄国人保持认为齐奥尔科夫斯基最早提出液体火箭发动机的冷却思路。甚至这位先驱还假想液氧不仅作为推动剂的氧化剂,汽化后还成员呼吸。唯一比较惋惜的是齐奥尔科夫斯基用于为推动剂增压的小活塞泵并没有给出其工作动力起源(这个很重要)。

&b在齐奥尔科夫斯基之后,一个美国人接过了接力棒,罗伯特.戈达德在1914年筹备在液体火箭上装一台汽油机驱动的活塞泵。不过经历了一系列的波折实验之后,其设计并不可靠。

&b回到苏联这边,在科罗廖夫不满足于挤压循环之后,泵压循环就是可行的方案了。所以火箭发动机大师瓦伦京.佩特洛维奇.格鲁什科站了出来。在二十世纪三四十年代,格鲁什科的设计局搞出了r-1发动机,这就是那段时间苏联非常风行的混杂动力发动机。活塞发动机通过变速箱分流一部分动力驱动r-1的泵机为推动剂增压。但是格鲁什科偏好于采用燃烧稳固的硝酸氧化剂,这使得氧化剂泵的耐腐化问题非常棘手。一直到1944年,格鲁什科才比较好的解决了这个问题。

&b这么说吧,戈达德的方案是小活塞机带动大火箭,而格鲁什科则是用大活塞机带动小火箭,不过他们的尝试都不太成功。真正推动泵压循环的还是前面说到的那位天才冯.布劳恩。

&b在设计-4火箭(就是后来著名的-2)时,冯.布劳恩跳出了挤压循环的条条框框,引进了大批的新技巧,最重要的自然是泵压循环,他很自然的想到直接用泵来输送推动剂,但是用什么动力来驱动这台泵机就是大问题了。你想想的每一分重量都是可贵的,总不能装逝世重的活塞发动机作为动力起源吧?

&b解决这个问题的突破口不在冯布劳恩,而在另一位德国工程师手里,此人叫赫尔姆斯.******。这位当年在帮德国海军搞先进潜艇研发,他重要负责动力这块。

&b众所周知,惯例潜艇受限于蓄电池的程度,隔一段时间就得上浮打开柴油机带动发电机给电池充电。那么有没有一种措施让潜艇摆脱这种限制呢?

&b最好的措施自然是核动力,不过那个年代还不现实。为此工程师想了很多措施,比如干脆携带多一点氧化剂,咱们在海底也能开柴油机发电,比如苏联在二战中就尝试过储存液氧,不过低温储存的液氧危险性实在太大,弄不好就要爆,自然的俄国人是失败了。

&b******想到的措施是双氧水,这玩意儿比液氧安全一些。可以常温储存,更重要的是,双氧水催化分解时可以永生富含氧气的水蒸气,温度可以达到五百度,这个温度足以使烃类或者醇类燃料自然。也就是说无论是双氧水直接催化分解,还是进一步与燃料混杂燃烧都非常合适驱动涡轮机,这种涡轮机就叫******透平。

&b当然双氧水具有强氧化性,还是相当危险的。比如1934年3月,冯布劳恩的助手沃姆克博士将双氧水同酒精混杂时就产生了爆炸,当场炸逝世了包含沃姆克在内的三人,一度的双氧水加酒精的思路被禁止。

&b好在很快德国空军通过实验证实将********盐溶液作为催化剂喷射到高浓度的双氧水中可以触发稳固的分解反响,这才使得德国人重新捡起******透平这条路。比如说-2的涡轮泵就是由双氧水分解驱动的,由于其中并没有产生燃烧反响,因此这种泵只能叫气体产生器,而不能叫燃起产生器(很重要)。

&b-2上有、b两个贮躲箱,箱里是作为催化剂的********盐溶液,b箱贮躲的是80%浓度的双氧水。它们在气体产生器内相遇之后产生一连串的反响,主反响是双氧水的催化分解,由于这是放热反响,而且反响相当激烈,因此天生的是氧气和水蒸气。副反响是********受热后自身的分解,天生的是高锰酸钠、二氧化锰和氧气,副反响增大了氧气的天生量,是一大利好。

&b这些天生的气体推动涡轮泵输出3800转/分的580马力功率,驱动燃料泵和氧化机泵运转,使酒精和液氧的流量分辨进步到58千克/秒和72千克/秒。

&b当时-2的推动剂标准加注量是酒精8360磅、液氧10800磅,涡轮泵全速工作时实际只够发动机工作一分钟多点。而正是这一分钟多的上升段,就足以使-2携带一枚近一吨的弹头飞出三百公里。

&b似乎是这很给力,但是对于科罗廖夫来说,这远远不够用。气体产生器跟后来燃起产生器相比还是太小巫见大巫了。科罗廖夫的想法是用燃起产生器代替-2上的气体产生器,让涡轮泵的功率变得更大!

&b当然一开端科罗廖夫和格鲁什科还没有走那么远,他们打算是改良-2的设计。筹备将*******
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