“长征2号和长征3号证明,两级入近地轨道、3级入同步轨道,是在当前技未条件下的最优选择。但是,偏二甲耕四氧化二氮发动机现在已经成为限制我们的火箭性能提高的瓶颈。”"YF7的海平面比冲是268秒,YF7A有望提高到275秒,估计275秒就几乎是极限,很难再往上提了。YF6的海平面比冲是264秒。在当前,甚至今后几年,我们的运载火箭可能还要靠YF7和YF6,
改改改,发射各种卫星、载人飞船甚至第一代空间站,但是今后的下一代运载火箭,必须采用效率更高的发动机,不能在原地打转转了。
任新民在阐述他的火箭发动机发展路线图。钱学森在下面听任新民讲。火箭发动机钱学森可熟悉了,这是他在加州理工炸宿舍楼的时候就开始从事的老行当了。但今天钱学森并不想亲自下场,他要让任新民和屠守号制定火箭发动机的战略规划,自已只担任最后的评判
和指点工作。
任新民:“苏联同志给我们透露了很多他们正在进行的航天计划。8K7系列,包括R7、东方号、上升号火箭用的是液氧煤油发动机,当然它上面那款液氧煤油发动机设计比较落后,和肼类发动机拉不开差距。但是,现在苏联正在设计的新一代液氧煤油发动机秒比冲可能会达到300左右,这是他们的设计指标。
“我们呢,液氧煤油火箭发动机的探索进行得也比较早,到现在。快5年了吧。即使以我们的材料能力和加工工艺,加上。。。我们室的设计,最后做出来的样机,也达到了300级别。”“这就是我们正在做的两款火箭发动机样机,说是样机,但是第一款已经颇为成熟了,地面试机做过很多次了。第二款还处于设计阶段,现在的问题是。火箭构型尚未确定下来。”任新民把一张简图钉在黑板上,这种液氧煤油发动机是适配现在长征2的箭体直径的一一万恶的马屁股定律,要想走铁路运输,火箭主箭体直径不能超过3。4米。破解马屁股定律?火箭厂和航天发射中心都靠海,就可以规避3。4米大限。海南岛确实是个上佳的火箭发射场场址,但现在台湾海峡处于军事对峙,从天津出发绕道台湾以东,从太平洋腹地绕一个大
弯抵达海南?不但远,而且美国人的第七舰队你以为就很“友善"吗。
就算美国海军不找你的麻烦,可别忘了海南岛现在头顶还有一柄达摩克里斯之剑:越南战争。这个中央是知道的。苏联破解了马屁股定律,但他们有自己的有利条件:从火箭厂到拜科努尔一马平川,可以修建或改建超宽铁路。现在呢,从天津到太原或者酒泉,路上的隧道很多很多。你说要把限宽3。4米的隧道改
造刨成5米?过几年5米不够了,又要刨成10米?铁道部长估计拎着盒子炮就来找你谈心。
液氧煤油发动机如果定型,估计会被叫做YF9。它的直径和长度与偏二甲肼的YF77F完全一样,甚至可以装进长征23的第一级里面而不需要太多的改装。当然现在任新民和屠守都认为,YF9
的新火箭应该有一个新设计的箭体,直径虽然还会保持3。4米不变,但结构可以再优化优化。
YF9的推力90吨,比YF7的75吨有一些提高。海平面比冲297,四舍五入就是300了,世界先进水平。长征2B现在是起飞重量232吨、推力300吨,采用YF9的新长征火箭推力360吨,起飞重量可以达到近300吨。近地轨道运载能力,长征2B是4。05吨,正在设计的采用等网格结构的长征2C预计可达
到4。7吨,新长征更进一步,可能达到6吨左右。
况且现在还有一个增加运载能力的法宝:捆绑式结构。钱学森:“新长征、捆绑构型的新长征,应该可以满足未来10年我国发射卫星、飞船、空间站的需求。在十年之后。。。”屠守号:“十年之后就是1973年甚至更远了,那时候我们应该有新一代的重型火箭甚至超重型火箭,对了,超重型应该叫巨型火箭更加合适。”钱学森:“守号,不要把新长征看做一种过渡产品,,它可能是一种长期存在的型号。,重型和超重型火箭是为了发射少数极大质量的航天器而定做的,即便在未来它做出来了,发射频率也是比较低的。
卫星,不会有那么大的重量,用新长征,最多是新长征捆绑型就可以满足。但是要长期使用持续发射几十年,新长征要做到以下几点:足够廉价、足够可靠、可扩展能力强、甚至在远期一一我是说很远的远期,最好是能够重复使用。
屠守锷点头:“是的,要朝这个方向走。但是它廉价不廉价,和这种火箭的产量有关系。一年生产一两枚,和一年生产10枚8枚,价格是完全不同的。”钱学森:“未来中国航天的发展,一年10枚8枚都是保守了。守号、新民,你们二人组做这个新长征,一定要设计得完善。我们现在有长2、长2捆、长3、长3捆在顶着,你们甚至可以1968、甚至
1970年搞定,时间都来得及。可以不急,但是争取性能达到最优。
这次会议标志着新长征火箭进入工程项目研发阶段。在定下来研发计划后,钱学森就离京和蒋英去休假了。不但钱学森休假去了,聂师也到外地去了。他们一齐挑这个时候离京,是故意玩消失。就在这三周的时间,国资委、国防科委、科技部、航关部门和空军要联合召开一次很重要的会议,决定一个可能持续10年、投资巨大、风险巨天的重点项中央希望这个重点项自的决策由上述几个部门的负责小组自主做出,而不用中央下指示进行直接干涉或钱学森、聂师、李强的“提示”。这个重点项目就是卫星导航系航统。在1963年,卫星导航系统就是典型的前沿、前瞻性项目,耗资极大、风险极高,如果路线走错,国家肯定要有损失。压力来到了评审小组一方。
自。
进入最后一轮角逐的一共有3个卫星导航方案:A方案由是美国"子午仪"卫星导航系统的山寨版。B方案和C方案其实是一个大的技术框架下的两个分支。两个方案都采用原子钟授时+码分复用通信体制,都采用四星三维定位。区别在于,B方案规划的是在2万公里的中圆轨道部署24枚卫星,C方
案规划的是在同步轨道部署34枚卫星,然后在2万公里的中圆轨道部署324枚卫星。
美国首枚"子午仪"导航技术验证星于1959年7月发射,1961年发射了第一枚实用的定位卫星,等于说,A方案的路已经由美国人趟出来过了,选择这个方案,不需要担任何技术风险。但是一一子午仪卫星系统在试运行的时候,也暴露出了这种导航体制的缺陷。首先它只能二维定位,但实际上需要定位的客户是在三维空间中的一一陆地有海拔,飞机要爬高,只有军舰用起来毫无不适感。如果在陆地接近海平面的低地平原,子午仪额外增加的误差不多,几十
米。但在飞机通常的飞行高度,定位系统的客户端读数误差。。。不能说误差了,是根本就定不出准确的位置。
其次它需要客户在定位的时候最好是静止状态,如果在运动状态下会有误差。在海上航行的舰船做定位时,额外增加的误差有100~400米一一对于军舰来说倒也能接受。但飞机和导弹那个速度一一还是那句话,白给。
第三,子午仪系统单星捕捉即可定位是一个优点,但带来的缺点是客户端体积重量较大,B方案和C方案则有极大的技术风险性,因为这个东西美国人现在还没有。当然,码分复用技术美国人有(本来就是他们先搞出来的),原子钟美国也有,但是,美国国防部尚未就这个项目展开正式
的讨论。
除了“美国人都没搞过”这一个大问号,BC方案还有无数的技术难题艳原子钟要想普装到卫星里头,得把重量从现在的650公斤降到200公斤以下;接收器要能接收到2方公里甚至3。6方公里高的,还不一定正好在头顶的卫星发出的无线电信号;卫星发出的无线电信号不只是让你测多普勒频移的,它要带信息,包括卫星序号、识别码、加密授权信息、以及每秒钟每毫秒都在变化的时间信息;这个时间信息是由统一标准时系统发布给所有的平台的。接收器收到4颗卫星的无线电信号,根据里面带的理论上是标准的但又存在细微差距的时间描述,时间X速度(光速)距离,再代入每颗卫星
的轨道方程,算出客户与每颗卫星之间的距离,再根据客户本人与各卫星的距离,解算出自己的三维位置!
评审小组想了一想其中的难度,就觉得脑袋疼。这。。能做到吗?南京电子集团的通信工程师席克前十分肯定地说:10年之内,一定能做到!评审小组再一看预算,10年之内,工程总投资6亿元人民币,脑袋又疼起来了。
“我知道这个选择很困难,我现在也非常了解B和C方案的技术难题,但是,从我本人的立场出发,必须要说,A方案虽然技术的风险小,但空军完全用不上。”评审小组当中来自空军的黄副司令员站起来说了一句。“陆军也用不上。”二炮也用不上。”黄副司令员:“四个军种,三个用不上,只有海军用得上。所以,单纯从需求的角度来说,空军倾向于采纳B或者C方案。”“技术风险大啊。如果我们投了这个项目,最后做不出来,或者工程严重超支,或者工程时间大大拖延,这都会造成很大的损失。每年要几干方。评审小组的工作也是要接受国资委的监督的。”评审小组长说完这句话,看向在现场分桌坐看的国资委督查小组。督查小组:“督查小组的工作不是让每个项目做到包赚不赔,我们跟进是使得每一个项目的决策和执行符合规定,项目做成了不是说项目组就一定没有问题,项目失败了也不一定就是项目组有问题,
要看其中的决策是否民主、决策人员的立场是否公正和公平、项目全程的管理是否可控,执行过程中有没有出现执行不力的问题。
督查小组说了一通“照章办事"的话,评审组长其实是早就知道这些原则的。可他还是很难下这个决定。6个亿,搁谁谁都手抖。“钱主任不在北京吗?”评审组长问身边的人。“钱主任休假,现在在新疆了。”“聂师呢?”“去太行山了,看看当年他打鬼子的太行山老根据地,其实也是休假。”“李强。。。。李组长呢?”“去广州了,考察百事可乐刚投产的可乐厂。”评审组长:“。黄副司令:“各位,我还是坚持我的意见,不能因为惧怕风险,而搞出一个四大军种有三个用不上的东西来。”席克前:“同志们,国家一直在说,我们的科学技术发展不能只是跟着人家的步子走,要有创新,最终达到超越。其实我们现在在很多科技领域已经做到了这一点,完成了从追赶到超越的至关重要的
一步。尤其是,与导航星系统相关的半导体、电子、精密仪器、原子钟技术等等方面,我们要么达到了世界领先的位置,要么达到了世界先进水平。如果我们有这儿样雄厚的前置产业基础,却只是做出一个跟风美国的第一代技术水准的卫星导航系统,那就太可惜了。
评审小组长:“该陈述的现在差不多都陈述完了,我建议,三个方案的负责人可以先离开,评审小组进行一次内部讨论。”
看完本章来说点什么吧