253 太空开发新阶段(一)-《塔防战略》


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    该设备主要功能是将碳氢氧分离重组成水、氧气和酒精,过量的碳素弄成石墨用锡纸打包。

    石墨在太空里属于高危物品,粉末状石墨在无重力环境下无孔不入,很容易造成设备短路故障,在专门的石墨处理舱完成前它都没用。

    另一套是新型水循环设备。

    以往太空用水循环设备,主要针对人类的排泄物,综合循环利用率95%到97%。

    新设备则主要针对矿渣、矿石粉末混合液等情况,进行水回收循环,技术难度更大,也更具潜力。

    新的水循环设备还没有彻底完成,本次即将送上轨道的,只是其主体结构,能够在回收水资源的同时,对矿石粉末、矿渣进行分选,以图后用。

    众所周知,人类工业化的本质就是烧开水,这次的新式水循环设备也有烧开水的环节,目的是清除可溶于水的物质。

    烧开水所耗电力能从蒸汽中回收一部分,整体能耗并不大。

    这两套设备,将由5号电磁井(数字4被跳过)发射。

    刚刚完工的五号电磁井,在未来空间站与开发者一号对接后,先进行首次试射。

    试射的火箭叫远征一号乙,直径五米,长度三十米,目测肥胖度和3.35米的固态火箭差不多。其中有13.5米是载荷段,整个上面级17米出头,实际在大气内燃烧的一级火箭特别短。

    和3.35米井那种应急的情况有所区别,5号井充分考虑到液态火箭在通过环形加速轨道时的内部液相变化,最后还有两公里纯直线加速轨道,因此可以直接用液态火箭。

    前面介绍过,液态火箭可以随时调整推力甚至熄火后再点火,缺点是燃料舱体积会大很多,不过这对于十几公里的超级加速轨道,并不是什么负担。

    采用液态方案,除了液态火箭本身的优势,还有个原因是这个世界上没人做过直径五米的固态火箭,里面存在很多技术困难,比如固态火箭做得越粗,燃烧时固态燃料的形状变化也会越复杂,不利于精确控制推力。

    试射载筹主要是冰,约二十吨,一个装冰的冷库和一个空货舱。固态水一方面给太空站补水,部分则会用来电解,直接在太空站生成燃料,比直接送液态氢氧燃料安全得多。冷库则会在冰块转移后,专用于冷冻,里面含有一个设定温度能达到零下一百度的药品冷藏室。

    5号井长度达到12.5公里,比最早的计划还略长几百米,首次试射只看工作情况是否正常,并不用挑战极限。

    火箭及加速壳以2.5马赫的速度被喷出井口,脱离加速壳,在一千米高空用三段式的径向(圆柱侧面)推进微调姿态,主发动机点火。

    经过几百秒的燃烧,一级火箭把上面级推到远点一百七十公里,近点六十公里的轨道,才进行分离。

    这比正常的一级火箭分离,甚至晚了整整一个火箭级,要几个月才能落回地面,为了避免回落时对地表造成威胁,还预留了一丁点燃料,用于调整落点。

    什么?火箭回收?

    不得不承认,a国开发的火箭回收技术,的确是个省钱的好思路。

    但那只是在电磁轨道发射器出现之前。

    需要弄明白的是a国的火箭回收,只涉及一级火箭,而他们的一级火箭分离时,高度在八十公里左右,这个位置严格点都没离开大气层!

    现在的5号井在必要的时候,能直接把四百吨的发射物抛到同样的高度,中间甚至不需要额外的推力。当然这么做,在该高度上与地面的相对速度就没有了,意义不大。

    总之,发射过程还是根据外星人的建议改进的,以气动加热点为基准,在低空只维持不到三马赫的速度,等高度增加后才把推力加到最大。

    这样做在大气段会产生浪费,不过能留下更多的燃料在近真空区加速,火箭有个特点,外部环境越接近真空,其特征比冲越大,也就是相同燃料能带来更多的Δv。

    有电磁井赋予超音速基础速度时,这种后发力的发射策略,比传统模式更省燃料。

    一级火箭分离后,上面级进行升轨追逐,后面就是照本宣科,没什么新东西。


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