第893章 可回收火箭的路线选择
开局一个属性面板，肝成无双国士 作者:佚名
第893章 可回收火箭的路线选择
“目前主流研究领域的火箭回收方案主要有两种，一种是伞降加气囊回收，另一种是动力垂直回收。”
孙总工看著周围的研究员们缓缓说到。
“伞降方案技术上相对成熟，对姿態控制精度的要求没有那么高，但回收落点范围比较大，受气象条件影响也严重。上次我们做的那组仿真数据你们也看到了，风速超过一定级別之后落点偏差直接翻倍，落到海里打捞回来的维护成本比预想的高。动力垂直回收落点精度高，可以实现定点回收，但对发动机的多次点火能力和推力深度调节范围提出了很高要求。”
说完，孙总工顿了顿，他的目光看向一旁的赵阳，微微有些好奇的问道。
“赵教授，yc-1发动机是你一手带出来的，推力深度调节范围在同级別发动机里已经是顶级水准了。你觉得动力垂直回收这条路能不能走？”
赵阳目光扫视了一眼周围眾人，沉默了一会儿才缓缓说到。
“动力垂直回收是更优的选择，伞降方案的落点精度控制不住，每次都落在海里，打捞回来重新维护的成本不会比重建一台新的一级箭体低多少。
不仅如此，动力垂直回收路线也更有潜力，比如未来如果要人工登月，或者是人工登火，动力垂直回收路线，是一定要攻破的！
yc-1的推力调节范围在多次试车中已经验证过，最低稳定推力可以压到额定推力的百分之四十以下，这个调节深度做垂直回收是够用的。
但我的想法是在垂直回收的基础上加一套网状回收装置，在著陆平台上方撑开一组高强度碳纤维网，一级箭体减速到低速之后直接落在网上，可以省掉著陆腿的重量，同时避免箭体底部直接撞击硬地面对发动机喷管造成损伤。”
会议室里安静了片刻。孙总工在本子上快速记了几行字，旁边几个结构专业的工程师交换了一下眼神。其中一个年纪稍长的工程师率先开口，他姓马，是总体设计部负责箭体结构的主管，头髮已经花白了，但说话的声音很洪亮。
“赵教授，网状回收这个概念以前海外也有公司提出过，但实现在工程上难度非常大。网面的张力均匀度、箭体接触网面瞬间的衝击力分布、网面自身的抗疲劳寿命，每一样都不是好啃的骨头。我们几年前做过一组预研，用高强度钢缆编的网做捕捉测试，结果箭体一碰到网面就直接把网撕了个口子。后来那个方案就搁置了，主要原因还是当时拿不到足够强度的绳索。”
“材料已经不一样了。我们现在正在量產的那批高强度碳纤维，拉伸强度和疲劳寿命都足够支撑这个方案。碳纤维网面的张力均匀度可以通过调整编织密度和支撑结构的弹性模量来优化，不像钢缆那样一旦绷得太紧就不留缓衝空间。衝击力分布的问题，我回去让我那边的团队做一组有限元模擬，把不同接触角度下的网面响应情况全部跑一遍，到时候再根据模擬结果確定网面的具体编织方案和支撑结构参数。”
结构部门的几位工程师纷纷在笔记本上记了几笔。老马摘下眼镜擦了擦镜片，重新戴回去之后看著赵阳说：“赵教授，你那个碳纤维材料的耐盐雾腐蚀性能怎么样？如果是海上平台回收，长期暴露在高盐雾环境下，碳纤维的强度衰减会不会很严重？”
“耐盐雾性能已经在阻拦索项目上做过完整测试了。舰载机阻拦索用的就是同样配方的碳纤维和钢丝复合绳束，在海上高盐雾环境中连续使用了相当长的时间，强度衰减幅度很小，远低於目前所有钢索方案。有那组数据做底，海上回收平台的网面耐腐蚀问题不大。”
老马听完之后很乾脆地点了点头，说没问题，既然已经现场实测过阻拦索那种恶劣工况，回收网面的碳纤维就更有把握了。
孙总工抬头扫了一圈在座的几位负责人。
“如果仿真的结论確实能够支撑，那么网状回收不仅可以降低重量，还能省掉著陆腿的製造成本。这两笔帐加在一起，对整个回收系统的经济性提升会很明显。赵教授，你那边模擬大概需要多久？”
“几周左右能出第一版结果。不同网面编织密度和接触角度的参数组合比较多，超算可以並行跑，时间不会太长。”
技术路线討论完之后，整个会议室安静了大概几秒，所有人都在翻手里的材料，似乎在消化刚才那套网状回收方案中涉及到的几个关键技术和材料参数。孙总工端起桌上的茶杯喝了一口，然后把杯子放回茶盘里，翻到议程的下一页。
“回收方案先这样定下来，第一版仿真数据出来之后我们再开一次专题討论会，把网面编织方案和支撑结构的具体参数確定下来。下面进入下一个议题：多发並联方案。”
他站起来走到白板前，拿起记號笔画了一个很简化的火箭尾部结构图，用圆圈標出多台发动机的排列位置。
“yc-1的单台推力数据我们都已经很清楚了，多次试车的表现也很稳。但大型重型火箭需要的总推力往往需要多台发动机並联工作才能达到，多发並联的振动耦合和推力不平衡问题在这个量级上会被放大。以前这方面有过不同型號的试验数据积累，各家研究院至今没有彻底解决它。”
“多发並联的核心难点在燃烧稳定性。”
赵阳接过话头，走到白板前指著孙总工画的那几个圆圈。
“单台发动机的燃烧压力和推力曲线都表现稳定，这个结论已经过多次验证。但一旦多台並联，不同发动机之间的燃烧室压力脉动就可能相互干扰，一旦某个频率对上了，共振幅度会被放大。
现在需要设法把各个推力室的固有频率错开。我的思路是给每台发动机配备独立的燃料泵，彼此儘量分离，同时在推力调节算法上做冗余补偿，即使某一台发动机的推力出现瞬时波动，整体控制系统可以在几个毫秒之內把其他发动机的推力补偿回来。”