第879章 空天飛機、亞軌道飛行器和個人空降服(1/2)
回到西安,葉子書開始研究太空梭,相比起普通飛船,太空梭確實有很多好處,不僅可以重複使用,而且載荷量也比飛船要高得多。
只要解決太空梭的安全問題,以及使用成本問題,就可以作為最合適的天地往返工具,也更加符合人類對天地往返工具的想像。
現有的太空梭,還需要使用火箭或者運載飛機進行加速,在他看來也比較麻煩,他想像中的太空梭,就應該直接飛上太空。
相比需要載具加速,這樣發射的頻次就要高得多,隨時都可以執行天地往返任務,這才是他想要的結果。
想要做到這一點,就需要更強的動力系統,他剛才在發射中心那邊想像的動力改進系統,也許能夠起到作用。
將化學能和電離子推進技術相結合,能夠節約大量的燃料,而且在大氣層內不用使用氧化劑,攜帶的化學能源會更多。
太空梭在起飛階段,可以配合微波輸電技術,使用電離子推進器,讓太空梭以較小的代價獲得巨大的初速度。
然後進入到電離層,開始進入到化學能混合電離子推進技術,相比起直接使用化學能,能量轉化率要高得多。
動力系統確定之後,葉子書考慮太空梭的機身材料,機身材料是太空梭成敗的關鍵,太空梭之所以容易出事,就在於機身材料太複雜了。
越是複雜的系統,越容易出現不可預知的問題,但凡有一個環節出現了紕漏,風險就會迅速擴大,造成不可挽回的損失。
他必須要將太空梭的機身做的儘量簡單,或者就是一個簡單的外殼,這個外殼能夠承受幾千度的高溫,同時還能經受得起各種粒子的直接轟擊,保護內部系統。
因此機身材料就顯得尤為關鍵,葉子書沒有選擇自己研發,雖然自己動手不是不行,但是如果有更好的材料,豈不是更好。
也還是直接去了虛擬圖書館的材料技術區域,開始查看各種材料,在這裡他翻書很快,就只看材料特性部分,不符合直接就放過。
經過一天時間的尋找,終於找到了一種符合他要求的材料,這種材料能夠承受8000度的高溫,且能夠保證結構穩定,基本上不會出現損傷。
最讓他滿意的是,竟然還帶有熱電效應,這個特性,可以及時將材料上的高溫熱能轉化為電能,不僅能夠降低材料表面溫度,轉化的電能還能供給太空梭使用。
其他諸如強度、應力、韌性等等方面,都符合他對太空梭機身材料的要求,能夠在一天內找到這樣的材料,讓他非常興奮。
如果讓他自己研究差不多的材料,哪怕是有超級量子計算機輔助,也需要花費比較長的時間,現在直接找到了,也省了他很大的麻煩。
關鍵機身材料找到了,剩下的工作就要簡單很多,在有了造太空梭想法之後,他其實一直在思考這些問題,已經有了比較明確的方案。
可就算是如此,設計太空梭依然花費了他一個月的時間,不是太空梭有多麼複雜,比這個更複雜的系統他都設計過。
主要是太空梭是要載人上天的,他不敢有絲毫馬虎,必須要確保把人送上天能夠把人接下來,不能有任何閃失。
《仙木奇緣》
整個設計過程極為痛苦,設計方案改了無數遍,每個設計方案都進行了幾萬次的模擬實驗,發現有任何瑕疵,都必須要改進。
就在這種修修改改中不斷完善,一個月的時間就花出去了,不過結果很讓他滿意,最後定稿的太空梭方案,模擬實驗了100萬次,都沒有發很過任何意外。
雖然不能保證101萬次不會出現問題,但是百萬分之一的概率完全在許可範圍內,世界上就沒有絕對安全的事情,有這樣的安全性已經足夠了。
將所有技術和設計資料全部上傳到了白虎科技公司的技術資料庫裡面,然後和管理層開了一次小會,算是啟動了太空梭研製項目。
裡面有很多關鍵技術,避免泄露,他特意交代讓只讓通用機人負責研發和生產工作,因為這裡面的一些技術太過於先進了。
弄完太空梭的技術和設計問題之後,葉子書並沒有停下工作,而是打算研發空天飛機,因為技術和太空梭是一脈相承的。
只是用途不一樣,太空梭專用於航天任務,軌道覆蓋範圍要廣很多,而空天飛機主要用於軍事目的,實現全球打擊任務。
空天飛機的軌道不用太高,只要能夠進入近地軌道就行,也不用在乎是否能夠達到第二宇宙速度。
太空梭雖然主要執行的也是地球軌道航天任務,但是必要的話,還是能夠加速到第二宇宙速度,執行地外航天任務。
將來也許會用在載人登月任務上面,直接讓太空梭飛往月球近地軌道,然後使用登陸載具實現登月任務。
如果月球上面修好了輔助設施,甚至可以讓太空梭在月球登陸,以後能輕鬆從月球表面起飛進入太空。
有了設計太空梭的經驗以及相關技術,設計空天飛機就顯得更簡單了,只花費四天時間就完成了空天飛機的設計工作。
空天飛機相比太空梭,需要更靈活地起飛和降落方式,在沒有特殊配套設施,在普通機場就能實現起飛和降落。
原因也很簡單,那就是空天飛機說到底是戰爭工具,各種情況都有可能發生,如果對起飛的要求非常苛刻就意味著容易被針對。
如果空天飛機起飛需要微波輸電設施的話,敵人只需要攻擊微波輸電設施,就能讓空天飛機無法起飛,就算起飛也進不了近地軌道。
最好的辦法,就是讓空天飛機在國內任何一座普通的機場都能安全起飛,然後快速進入到近地軌道,執行軍事任務。
所以兩者之間的氣動布局是完全不同的,使用了比寰宇集團民航客機上使用的可變機翼更加先進的機翼設計和技術。
空天飛機在起步階段,機翼是展開來的,這樣可以以更省力的方式獲得升力,等到速度達到一個閾值,機翼如果再展開會帶來更多的空氣阻力,不利於進一步提升速度。
這時候機翼會完全收縮起來,讓空天飛機形成新的氣動布局,進一步減少空氣阻力,減少整體能量消耗。
整個飛行過程是這樣的,空天飛機起初是以雙翼展開的方式,像普通的飛機一樣升空,這個時候不求速度非常快,只求能夠儘可能飛的更高。
等到了亞空間軌道,空天飛機才會將機翼開始收起來,進入最後加速階段,當獲得足夠的速度之後,就會進入到亞軌道。
過程說起來很簡單,但是整個過程,不管是發動機還是機翼,都會處於變化狀態,以達到最佳飛行效果。
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