林涛看着自己报告中针对主燃烧室冷却效率低下的评价,真是有够打击人啊。
当他的目光在喷注器还有主燃烧室壁上来回跳转时,一个新的想法开始萌生,或许他应该尝试下富燃燃烧的方式。
既然液体氧化剂,也就是液氧作为隔膜的时候冷却效率如此不好,那么他完全可以尝试使用低温燃料作为隔膜,这样富燃燃烧的条件也就具备了。
林涛有了想法之后就从办公桌上抓起纸笔开始计算。
如果用液态甲烷作为燃料,液态甲烷密度为0.4226克每立方厘米,而液氧的密度为1.141克每立方厘米,2.45单位甲烷最优燃烧时需要消耗1单位液氧,如此看来燃烧时增加甲烷的比例就很有价值了,毕竟火箭携带一单位甲烷增加的湿重远小于液氧。
有了思路后,林涛打开之前的设计文档开始修改,这也是他本人对设计思路一次调整的过程。
十几分钟后,林涛将调整完成的文档发给了驰山等人,并在邮件中大致介绍了此次改动的原因和新方向。
邮件发过去几分钟后,只有驰山一人给林涛回复了信息表示他马上研究新文档,同时也向林涛解释说其他人此时正在远程面试应聘毕业生。
林涛看见回复后就关闭了邮件,准备修改设计图。
既然已经决定尝试富燃燃烧的方式,那么之前的系统都要进行调整。
从推进剂进入发动机系统开始,这所有的部分都需要调整,目的是最终实现燃料和液氧在主燃烧室的最佳混合比例,林涛设想的比例为3:1。
从低压涡轮泵、主涡轮泵的功率调整,再到喷注器的方案修改,林涛将自己一天的时间都花在了设计图的修改上。
液氧和液态甲烷的双泵设计调整起来还算简单,林涛重点花心思修改的部分是喷注器。
之前是在喷注器套筒上添加了那层用于液氧挥洒形成隔离膜的结构,现在采用富燃燃烧后,这层冗余的结构就不需要了,喷注器的结构更加简单。
而为了实现富燃燃烧的目的,喷注器喷洒燃料的流量就得增加。
流量要想增加,可以采用加压和扩大燃料输出通道孔隙两种方式,林涛思考之后没有选择增大孔隙的方式。
原因是这种方式会降低燃料注入压力,主燃烧室在工作时里面需要长时间维持高温高压的环境,如果喷注器输出燃料或液氧时不能保持更高压力,那就有可能出现推进剂无法注入的情况,主燃烧室内部的燃烧反应就有可能被终止或发生燃烧反应不稳定的现象,这两种情况都非常危险。
确定要使用加压的方式后,林涛这边要做的就是增大套筒的承压上限,这样只要稍微调整燃料通路主涡轮泵的输出功率,燃料通路整个链路的压力就可以很好兼容。
这里花时间最多的部分,那就是如何保证喷注器喷出的液氧与燃料碰撞雾化之后,剩余的部分燃料必须继续飞舞出去直到淋在主燃烧室壁上。
这需要精确的计算和模拟,林涛在完成了基本的模型之后就让星辰设计了一个模拟运行模型,通过模型不断调整压力大小和燃料喷洒角度,最终等到下午的时候,这部分的方案才被确定。
将喷注器的设计重新应用于发动机的整体设计中,林涛还有问题需要处理。
这也是他在调整计算富燃燃烧反应温度的时候发现的一个问题。
那就是在发动机工作的时候,主燃烧室里的的高温高也气体需要通过主燃烧室与喷管的连接处,也就是喷嘴流动到喷管中。
收紧的喷嘴就如同一个细腰部,高压高温气体都需要从这个小口中流出,在发动机工作时这里的升温效率更高。
在再生冷却、膜隔离冷却的夹持下,喷嘴处的冷却效率仍然令林涛担忧。
在现有设计的条件下,林涛没有想到一个好的方式提高喷嘴部分的冷却效率。
思考了一会后,林涛确认要想继续增大喷嘴部分的冷却效率就必须引入新的冷却方法。
最终林涛想到了一个备用方案,那就是在喷嘴的部分涂抹降温涂层,也就是采用烧蚀冷却的技术。
如果采取了这种方式,就会影响发动机长时间工作的能力,毕竟降温涂层在工作一段时间之后就会被烧蚀耗尽。
林涛拷贝了一份设计图之后,在喷嘴的部分添加降温涂层的设计,内心希望后面不要用上这个设计吧。
正在这时,办公室的门被敲响了,林涛转头看了一眼后说:
“进来吧。”
驰山推开办公室门和傅献军走了进来。
“林总,我俩研究了你发的新文档了,新的改动我们完全赞同,尤其是当接受了改动之后,我自己设计的喷注器方案性能更好了,我这不就迫不及待过来想跟你沟通下。”
看着驰山干劲十足的模样,林涛欣慰的笑了起来。
“挺好,我这就看下,献军你呢,有什么想法?”
看到林涛一脸期待的看着自己,傅献军打开自己的笔记本指着上面的图纸对林涛说:
“林总,我研究了之前的涡轮泵结构,在大致做了推算之后,我有些担心主涡轮泵叶片,如果要满足林总你的发动机设计性能,叶片要承受的压力很高,说到底还是材料强度的问题,如果承受不住压力叶片碎裂的话,那可是非常危险的,可能直接会击碎涡轮泵外壳发生爆炸。”
林涛看着傅献军手指指的位置微微点头说:
“我明白,叶片必然会承受高压,这是无可避免的,我们既然要做发动机研发,那么这些问题必须解决。献军,我知道你负责过发动机的生产,对材料方面的问题比较敏感,但你要明白现在咱们设计的发动机并不算超越时代的产品,它仍然还属于这个时代,只是性能更高而已...”
“材料的问题我们肯定要解决,这我有信心,上次我也说过了,困难再大也怕人磨,我们有时间有精力,所以只要对材料性能的要求不是跨越时代完全没有制造可能的,你就不用担心,明白吗?”
看到林涛这么有信心,傅献军有些疑惑,他不明白林涛哪里来的信心,国内研究材料的大佬一大堆,现在不能解决的问题还有很多。
慑于林涛老板的威严,傅献军没有再反驳对方,他想着等到林涛遭受挫折之后将发动机性能降下来倒也能将发动机造出来。
“我了解了,后面我会注意的。”
林涛微微点头,继续问到:
“面试进度怎样了?公司可等着员工来上班呢?”
傅献军看了驰山一眼后对林涛说:
“基本已经确定下来了,在帝航、哈工等学校招了一些研究生,当然也包括本地的工业大学,应聘人员素质都不错,相信到公司之后经历了从零到一的系统发展历程后,他们很快会成长起来的。”
“行,挺好,人数有多少?什么时候来报到?”
提起招聘的事情,林涛就有些着急,现在星辰空间就他们5个人,林涛有些等不及。
“这次招聘了80人,涉及航天领域的各种专业都有,节后就有一部分人可以先一步来报到。”
对于这个进度林涛还是很满意的,等到节后他这边的设计图差不多就定稿了,到时候这些人过来就可以分模块进行生产验证了,当然这一切都还得在驰山几人的领导下展开。