天枢,北斗七星之首。
郑昊用这个名字,来命名长征九号的一级发动机,其野心和期望,不言而喻。
这颗“心脏”,必须是整个火箭中,技术最先进,推力最强大,也是研制难度最高的部分。
孙立人,这位在发动机领域浸淫了一辈子的老专家,在看到郑昊拿出的“天枢”发动机设计方案时,整整一夜,没有合眼。
他不是激动,而是被吓到了。
“分级燃烧循环?”孙立人看着图纸,嘴唇都在哆嗦,“郑总师,你没开玩笑吧?这东西,全世界,也只有苏联人,在他们的RD-170上,搞成功了。美国人搞了十几年,到现在都没完全掌握。我们的工业基础,能行吗?”
所谓分级燃烧循环,是目前已知技术中,性能最高,但结构也最复杂的一种火箭发动机循环方式。
传统的燃气发生器循环,就像是汽车的涡轮增压,会有一部分燃料和氧化剂,被浪费掉,用来驱动涡轮泵,然后再排出去。
而分级燃烧循环,则更加极致。它会先把所有的氧化剂(或者燃料),送入一个预燃室,进行不完全燃烧,产生高温高压的富氧(或富燃)燃气,用来驱动涡轮泵。而驱动完涡轮泵的这些燃气,并不会被排掉,而是会再次被送入主燃烧室,和另一路推进剂,进行完全燃烧,产生最终的推力。
这样做的好处,是几乎没有能量被浪费,发动机的比冲(可以理解为燃料的利用效率)会高得吓人。
但坏处,也同样致命。
那就是,整个系统,都工作在一种,极其严苛,近乎变态的,高温高压环境下。
特别是富氧燃气,那简直就是“万物皆可燃”的物质。任何金属,在它的面前,都跟干燥的木柴,没什么区别。
“我们的工业基础,现在不行。但五年后,必须行。”郑昊的回答,简单而直接。
孙立人沉默了。他知道,郑昊这不是在说大话。以“国家载人登月工程领导小组”的权限,完全可以强行命令整个国家的冶金和材料科学,为这一颗发动机,服务。
“好!”孙立人一咬牙,那股老一辈科研工作者特有的,不服输的劲头,上来了,“美国人苏联人能搞出来的东西,我就不信,我们中国人搞不出来!郑总师,您说吧,怎么干!”
“第一步,材料。”郑昊在白板上写下两个字。
“涡轮泵的叶片,预燃室和主燃烧室的内壁,我们都需要一种全新的,能够承受三千度以上高温,和数百个大气压的,超级合金。”
“我已经把合金的配方和冶炼工艺,发给了首钢和鞍钢的研究所。陈国栋院士,会亲自带队,负责这个项目。我们的任务,是在他们拿出合格的材料之前,完成发动机所有其他部件的设计和测试。”
“第二步,涡轮泵。”
郑昊又写下三个字。
“天枢发动机的涡轮泵,将是这个世界上,最复杂,也是最强大的泵。它的转速,将超过每分钟十万转。它的泵压,将达到惊人的五百个大气压。它需要在几毫秒内,将成吨的液氧和煤油,精准地,注入燃烧室。”
“它的设计和制造,是整个发动机项目中,最核心的难点。孙总师,这个担子,主要就压在你身上了。”
孙立人看着图纸上,那个如同瑞士手表般,精密而复杂的涡轮泵结构图,感到一阵阵的头晕目眩。
但他没有退缩。
“没问题!”他拍着胸脯,立下了军令状,“就算拿牙齿去啃,我也把这个硬骨头,给啃下来!”
研制工作,就此轰轰烈烈地展开。
在京郊,一座专门为天枢发动机新建的,巨大的试车基地拔地而起。
最高的建筑,是一座高达百米的,用厚重的钢筋混凝土浇筑而成的,巨型试车台。光是这个试车台的地基,就深入地下数十米,足以承受数千吨的巨大推力。