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第一百一十七章泵压革命

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有了充裕的资金支持,有了顶尖的人才加盟,还有海伦娜这个穿越者在一边出谋划策,德国的火箭事业在短短五年时间里就取得了飞跃式的进步。

1925年7月,戈达德博士尚未来到德国之前,德国才刚刚试射了一枚编号为a-1的液体火箭,这枚火箭的发射重量还不到100千克,首次飞行距离也只有500多米远。然而仅仅五年之后的1930年,继*********-1火箭的改进型a-2火箭之后,戈达德博士和冯·卡门博士所领导的研发团队又将一枚编号为a-*********。

虽然依然采用乙醇和液氧作为推进剂,循环方式也依然是挤压循环,但a-*********千克,起飞推力也达到了吨。在发射试验中,这枚a-*********的发射场腾空而起,飞行距离达到了前所未有的21千米。相比五年前玩具一样的a-1火箭,这个射程已经增长了30多倍!a-*********队的士气,但是对于下一代火箭的发展路线问题,研发团队内部却出现了不小的分歧:

大部分技术人员都认为下一代火箭应该继续沿着前三代火箭的技术路线前进,即在a-*********容纳更多的推进剂,从而达到更大的飞行高度和飞行距离,这是一种相对比较稳妥的渐进改进思路。但一向随和的戈达德博士这一次却显得异常强硬,他坚定地认为包括a-*********挤压式循环的发展潜力有限,下一代火箭的发动机必须采取全新的循环方式——泵压式循环。

戈达德博士研制泵压式火箭的意见虽然显得非常激进,但是却得到了海伦娜的大力支持,熟知后世火箭发展史的海伦娜清楚地知道,挤压式循环固然简单可靠,但却有着一系列难以克服的性能缺陷,最终被更先进的泵压式火箭取代也是大势所趋。

不过海伦娜也不是毫无原则地支持戈达德,她虽然赞赏戈达德博士研究泵压火箭的大方向,但对于戈达德博士提出的具体技术方案却并不认可。戈达德博士的泵压方案是用小型汽油机(以一氧化二氮为氧化剂)去驱动活塞泵,从而将推进剂压入燃烧室。这一方案不仅结构复杂、功率有限、重量庞大,而且工作起来还连续、不可靠,海伦娜自然是看不上的。

为了防止德国的火箭事业被戈达德博士带偏,海伦娜直接要求新一代火箭必须采取气体涡轮驱动离心泵的技术路线。这也是上个位面中,自德国在*********-4火箭起,几乎所有的后世泵压式循环火箭所共同采取的技术路线。

事实上上个位面中的戈达德博士在意识到内燃机带活塞泵的坑爹之处后,就开始将注意力转向燃气涡轮泵了(从这个角度讲,戈达德也算是燃气发生器循环的先驱者了),不过由于戈达德所设计的燃气发生器采用的是富氧燃烧的方式,当时的技术水平又不足以解决高温富氧燃气所带来的氧化问题(这个问题即使放在今天也只有寥寥几个国家能搞得定),所以可怜的戈达德博士可谓刚刚跳出一个坑,又跳进了另一个更大坑,几次试验都不是很成功……

这里需要简单说明一下火箭发动机的两大循环方式:气压式循环和泵压式循环。

我们知道,不同于间歇式燃烧的往复式内燃机,液体火箭发动机的燃烧过程是连续的,也就是说火箭发动机工作时,其燃烧室内始终处于高温高压的状态。这就意味着想将推进剂送进燃烧室,就必须给推进剂施加一个压力,而且这个压力必须大大高于火箭发动机燃烧室的压力!于是一个关键性的问题就来了:如何给推进剂加压?

一个最容易想到的方法是让火箭推进剂储罐里的压力高于燃烧室压力,这样推进剂就会自动地从储罐向发动机燃烧室流动。

最开始时,由于火箭发动机燃烧室的压力很低,需要的推进剂流量也很小,研究者们只需要简单粗暴地依靠推进剂储罐本身的内部压力(可能还有推进剂本身的重力),就能将推进剂送进发动机燃烧室。

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