第150章 就按這個方案來搞,干吧(2/2)
項目定位為中大型可回收運載火箭,對標的是SpaceX公司的「獵鷹9號」火箭,並力求在關鍵性能上實現超越。
利用星流工具進行全系統、全包線的氣動、熱力、結構拓撲優化,最大化推重比和運載係數一級火箭的設計目標是至少復用50次,簡化檢修流程,追求類似航空器的快速周轉。
採取模塊化與通用性,標準化接口,適應不同任務需求,比如一箭多星、大型單體衛星、載人飛船適配器等等。
陸安翻閱文檔,閱覽「星箭1號」的主要參數設計目標。
高度:72.6米。
直徑:3.81米。
起飛質量:588噸。
起飛推力:8600kN。
推進劑:液氧/液態甲烷。
一級發動機:9台「星火-1A」液氧甲烷發動機,單台推力960kN。
二級發動機:1台真空優化型「星火-1V」,真空推力1480kN,真空比沖465秒。
運載能力(至LE0一級回收):星箭1號,目標≥29.56噸,星箭1號消耗性,目標≥39.65噸。
運載能力(至GT0一級回收):星箭1號,目標≥10.79噸,星箭1號消耗性,目標≥14.21噸。
單次發射成本:1.5億元人民幣。
復用後每公斤發射成本:2500元人民幣。
火箭本體製造成本:2.2億元人民幣。
其它費用:1500萬元人民幣,包含燃料、地面人員、設施維護等。
從目標參數來看,「星箭1號」可以說是雄心萬丈,整體性能比SpaceX的獵鷹9號火箭提升率有30%至45%左右。
獵鷹9號的近地軌道最大載荷是22.8噸,而星箭1號達到了近30噸。
當下,傳統一次性火箭的發射成本,每公斤在2萬美元左右,折合人民幣大約13萬元,而「星箭1號」可以把成本打到每公斤2500元人民幣。
對比傳統火箭的發射成本,可驟降至95%以上。
此外,星箭1號採用液氧/液態甲烷作為燃料推進劑,因為適合大規模商業發射。
性能方面,甲烷的比沖落在煤油與液氫之間,推力足夠大,又不至於像液氫那樣儲箱巨大。
甲烷的密度比液氫高得多,是其六倍,火箭可以做的更短更加粗,結構重量就省下來了。
再加上它的沸點跟液氫只差二十來度,可以把兩個儲箱做成共底,隔熱層、閥門、管路都能合併,省掉一堆死重。
然後就是便宜,甲烷就是天然氣,這玩意到處都是,提純成液態甲烷更是便宜的驚人,每公斤成本不到液氫的百分之一,發動機洗的勤快點,也比燒煤油省錢得多,因為積碳幾乎為零,復用50
次都是毫無壓力的。
在環保方面也是加分項,甲烷燃燒產物主要是二氧化碳和水,沒有其他有害氣體,相對環保得多,可以大規模進行商業發射,且支持自生增壓,無需額外的氮氣系統,能夠進一步簡化了系統設計。
不過,也有其不足的地方。
甲烷的推力密度畢竟不如煤油,想要同樣的推重比,要麼加大儲箱,要麼把燃燒室壓力再往上推,包括渦輪泵、管路都得重新啃硬骨頭,這也是「星箭1號」接下來要攻克的難題。
低溫管理也比較麻煩,甲烷需要長期維持-161C低溫。
看著比液氫要暖和,但對地面加注、儲箱材料、閥門密封等提出更高要求,增加了系統複雜性,否則跑冒滴漏能把發射台凍成溜冰場。
總的來講,液氧/液態甲烷不是最猛的推進劑,但在「可復用、低成本」上都是同時加分項,
意味著更適合進行大規模的商業發射,未來二十年會成為商業火箭的主流血液。
陸安看完材料,將之放在桌面上,當即拍板決定道:「好,星箭1號,就按這個方案來搞,干吧!」
吳光裕等人面露意外之色,他們沒想到陸安拍板的這麼幹脆利落。
片刻後,陸安環視與會的各部門負責人笑道:
「星箭1號是在星流軟體賦能下誕生的一個雄心萬丈的計劃,參數很激進,從立項到首飛只用18個月,這一目標周期將是人類航天史上從未有過的速度,但並非空中樓閣。」
「星界動力航天擁有世界最頂尖的火箭工程團隊,有四大集團的鼎力支持,更有改變遊戲規則的星流工具,在18個月內將星箭1號送上蒼穹,一定能做到。」
在場的這群老專家們一輩子都在跟火箭打交道,他們現在也是尤為振奮。
星箭1號若能在18個月內實現首飛,這樣的效率奇蹟,即便在世界航天史上都要留下濃墨重彩的一筆。
現實意義更大,把發射成本降至2500元每公斤,將極大的拓寬商業航天的繁榮。
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