Capítulo 209: temperatura letal – NANO RISING – Novela Ligera en Español
Capítulo 209: temperatura letal
Este vehículo de lanzamiento es solo un producto semiacabado. Huang Xiuyuan lo inspeccionó visualmente y calculó que solo estaba terminado en una tercera parte.
El académico Wang Kan presentó información sobre este vehículo de lanzamiento: “Xiuyuan, este es el vehículo de lanzamiento Chang 12 recién diseñado. El prototipo de diseño se finalizó en febrero de este año, pero durante el proceso de construcción, encontramos que hay Tantas preguntas.”
“¿Long 12?”
Al escuchar las dudas en el tono de Huang Xiuyuan, Wang Kan tomó un documento de un lado y se lo entregó:” Estos son algunos parámetros específicos.”
Huang Xiuyuan echó un vistazo y descubrió que este nuevo cohete portador de combustible sólido estaba diseñado con indicadores terriblemente altos.
El peso total es de 824 toneladas, la carga útil de la órbita terrestre baja es de aproximadamente 42,8 toneladas, la carga de la órbita síncrona es de aproximadamente 21,4 toneladas y la carga de la órbita lunar es de aproximadamente 17,5 toneladas.
Quizás en comparación con el gran Saturno V, la carga útil de 12 longitudes es solo alrededor del 40% de la del oponente.
Pero si compara las relaciones de carga de los dos, encontrará que la relación de carga de la órbita terrestre baja de Saturno V es sólo de aproximadamente 0,0388.
El futuro cohete pesado Falcon tiene una carga útil en órbita terrestre baja de 63,8 toneladas y una relación de carga de aproximadamente 0,0449.
Se puede ver que el nivel de diseño del vehículo de lanzamiento de China debe fortalecerse aún más. El vehículo de lanzamiento pesado Falcon con un motor de hidrógeno-oxígeno puede aumentar la relación de carga a 0.0449. Esta es de hecho una tecnología muy notable.
Si la longitud es 12, se puede optimizar aún más, y con su propio combustible de alta energía N20, no es imposible aumentar la relación de carga de la órbita terrestre baja a 0.06.
Después de todo, el impulso específico del combustible de alta energía N20 es de aproximadamente 860, mientras que el impulso específico del motor de hidrógeno-oxígeno es de aproximadamente 450.
Teóricamente, la relación de carga de un vehículo de lanzamiento que utiliza combustible de alta energía N20 como combustible debería ser aproximadamente 1,91 veces la de un motor de hidrógeno-oxígeno, es decir, alrededor de 0,0857.
Sin embargo, Huang Xiuyuan no se atrevió a empacar un boleto para cosas teóricas.
La relación de carga actual de 0.052 ha actualizado la relación de carga límite de las naves espaciales humanas. Para aumentarla, los materiales del motor, el diseño general del vehículo de lanzamiento y el sistema de control deben mejorarse aún más. Ven poco a poco.
Zhang Peicai en el lateral explicó algunos de los problemas en el diseño y fabricación del Chang 12:
“Los problemas actuales son principalmente la resistencia al calor del motor y el control de combustión de sólidos combustible.”
“¿Problema de resistencia al calor?”Huang Xiuyuan se volvió hacia la parte del motor y descubrió que el motor de 12 largos utiliza un material cermet especialmente desarrollado por la ciencia e industria aeroespacial. El material cermet puede soportar altas temperaturas de 3000 a 4000 grados Celsius.
Pero un metal resistente a tan altas temperaturas, inesperadamente, no puede soportar la temperatura de combustión del motor, lo que realmente atrapó a muchos expertos del Instituto de Investigación Aeroespacial.
Actualmente en la prueba, el material N20 tiene un densidad de energía muy alta, lo que resulta en la temperatura de la llama de la cola del motor., Alcanzó un asombroso 5472 grados Celsius.
Huang Xiuyuan hizo una pregunta clave: “¿Cómo resuelve este problema el motor de 11 largos?”
“Usamos el nano revestimiento de silicio y el nanopolvo de tungsteno de su empresa”, explicó Zhang Peicai.
Después de escuchar la solución, Huang Xiuyuan supo cómo lo resolvieron.
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Ellos usó tecnología de nano-revestimiento de silicio en la pared interna del motor. Recubriendo una capa de nano de silicio, y luego depositando una capa de nano-capa de tungsteno por deposición de iones, repitiendo esta operación, se utilizan un total de 142 capas de revestimientos compuestos.
Aunque las nanocapas de silicio y nanocapas de tungsteno solo pueden soportar 4874 grados Celsius La máxima temperatura alta, pero la capa de nanocompuesto de tungsteno-silicio tiene una muy buena característica, es decir, separación de alta temperatura.
Cuando la temperatura ambiente supera los 5300 grados Celsius, la capa compuesta de tungsteno-silicio se licuará gradualmente y será expulsada del motor por la llama de la cola del motor. En este proceso, se tomará parte del calor del interior del motor. lejos, retrasando la alta temperatura de afectar el sustrato del motor Transferencia de calor y acumulación de calor.
De esta manera, se asegura que el motor no se queme a través del cuerpo del cohete durante el vuelo del vehículo de lanzamiento.
Es solo este método el que presenta dos defectos. Uno es que el peso del motor se ha incrementado en 1,2 toneladas. Después de todo, el peso del tungsteno metálico es muy malo. Básicamente, resuelve este problema.
Huang Xiuyuan dejó el archivo en la mano: “Es decir, debido a que el índice de diseño de la longitud 12 es más de tres veces el de la longitud 11, es difícil para el motor soportar la temperatura de funcionamiento durante un ¿Cuánto tiempo?”
Zhang Peicai estaba indefenso” Sí, si aumenta la capa de silicio de tungsteno dentro del motor, aumentará aún más el peso del motor, y el espacio dentro del motor es limitado, por lo que es imposible apilar la capa de silicio de tungsteno de forma ilimitada”.
Esta temperatura letal es relativamente fácil de manejar si se trata de un vehículo de lanzamiento de órbita terrestre baja o media como Long 11.
Pero la tarea de diseño largo 12 se utiliza principalmente para futuros proyectos de exploración lunar y proyectos de detección de incendios. Debe estar en condiciones de funcionamiento durante mucho tiempo. Si se vuelve a cambiar a combustible líquido, parece que el la ganancia no vale la pena perder.
Dándose palmaditas en la mejilla, Huang Xiuyuan miró fijamente la flecha larga 12 no muy lejos, perdido en sus pensamientos. De hecho, hay muchos materiales de alta temperatura en el futuro.
Los materiales problemáticos o no están disponibles actualmente en la tecnología de fabricación; o requieren elementos raros y el costo es inusualmente alto; o son productos conceptuales en el laboratorio, y no hay forma de ponerlos en uso en a gran escala.
El tema de los materiales, sin importar la época, es un dolor de cabeza.
La alta densidad de energía del combustible N20 es un arma de doble filo. Si bien aporta energía de alta densidad, también aporta poder explosivo y temperatura ultra alta.
Después de un rato, Huang Xiuyuan se despertó pensando: “Necesito un poco de tiempo para pensar en ello”.
“Xiuyuan, no importa, todavía tenemos tiempo para De momento, dejaré que Guanghua te dé. El dormitorio está arreglado y las condiciones son simples, así que tengan paciencia conmigo “. A Zhang Peicai no le importaba demasiado.
Si Huang Xiuyuan pudiera resolver este tipo de gran problema de inmediato, las miles de personas en todo el puerto espacial tendrían que caer al suelo.
Huang Xiuyuan sonrió: “Solo bromeo, no soy un joven maestro mimado”.
El grupo continuó discutiendo el tema de la longitud 12.
Mientras hablaba, Zhang Peicai suspiró con emoción: “Hablando de eso, Chang 11 se puede poner en uso sin problemas. También quiero agradecerles por el polvo nano mineral de Suiren Company. De lo contrario, los materiales cermet de El Grupo de Ciencia e Industria no se puede mejorar. Rendimiento y producción en masa”.
Huang Xiuyuan realmente admira la ciencia y la ingeniería aeroespaciales, después de todo, puede desarrollarse rápidamente con la acumulación de ciencia y tecnología futuras.
“La base técnica del Grupo de Ciencia e Industria todavía está bien. Del lado de mi industria de caracoles, los nuevos materiales producidos por la pulvimetalurgia y los materiales resistentes a altas temperaturas en el laboratorio solo alcanzaron los 3756 grados Celsius.”
“¡Echemos un vistazo al problema de cómo controlar la quema de combustible sólido! “El académico Wang Kan le pidió a su asistente que despejara un área en la mesa junto a él y les diera un asiento a todos.
El problema del control de la combustión del combustible N20 también es un gran problema. El combustible sólido tiene las deficiencias del combustible sólido. No puede detenerse en el primer encendido. Para misiles y similares, no es un defecto, pero no es una desventaja, en lo que respecta al vehículo de lanzamiento, es un gran problema.
Esta es también la razón por la que el núcleo de la segunda etapa con una longitud de 11 tiene que usar combustible de hidrógeno-oxígeno, porque una vez que se enciende el combustible sólido, no se puede detener.
Para el puesto de avanzada 1 que planea explorar la luna, si se usa combustible sólido, no hay forma de realizar un control fino, y solo se puede apresurar hasta el final con la fuerza bruta.
Si no se puede alcanzar la órbita especificada antes de que se agote el combustible, al final solo será incorrecta.
El Instituto de Investigación Aeroespacial tiene varios institutos de investigación que se dedican al control preciso de la combustión de combustibles sólidos, pero los resultados son muy pocos.
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El autor: Lingnan Three People
Traducción: Artificial_Intelligence
