第152章 就按这个方案来搞,干吧(2/2)
利用星流工具进行全系统、全包线的气动、热力、结构拓扑优化,最大化推重比和运载系数。
一级火箭的设计目标是至少复用50次,简化检修流程,追求类似航空器的快速周转。
采取模块化与通用性,标准化接口,适应不同任务需求,比如一箭多星、大型单体卫星、载人飞船适配器等等。
陆安翻阅文档,阅览“星箭1号”的主要参数设计目标。
高度:72.6米。
直径:3.81米。
起飞质量:588吨。
起飞推力:8600kn。
推进剂:液氧/液态甲烷。
一级发动机:9台“星火-1a”液氧甲烷发动机,单台推力960kn。
二级发动机:1台真空优化型“星火-1v”,真空推力1480kn,真空比冲465秒。
运载能力(至leo一级回收):星箭1号,目标≥29.56吨,星箭1号消耗性,目标≥39.65吨。
运载能力(至gto一级回收):星箭1号,目标≥10.79吨,星箭1号消耗性,目标≥14.21吨。
单次发射成本:1.5亿元人民币。
复用后每公斤发射成本:2500元人民币。
火箭本体制造成本:2.2亿元人民币。
其它费用:1500万元人民币,包含燃料、地面人员、设施维护等。
……
从目标参数来看,“星箭1号”可以说是雄心万丈,整体性能比spacex的猎鹰9号火箭提升率有30%至45%左右。
猎鹰9号的近地轨道最大载荷是22.8吨,而星箭1号达到了近30吨。
当下,传统一次性火箭的发射成本,每公斤在2万美元左右,折合人民币大约13万元,而“星箭1号”可以把成本打到每公斤2500元人民币。
对比传统火箭的发射成本,可骤降至95%以上。
此外,星箭1号采用液氧/液态甲烷作为燃料推进剂,因为适合大规模商业发射。
性能方面,甲烷的比冲落在煤油与液氢之间,推力足够大,又不至于像液氢那样储箱巨大。
甲烷的密度比液氢高得多,是其六倍,火箭可以做的更短更加粗,结构重量就省下来了。
再加上它的沸点跟液氢只差二十来度,可以把两个储箱做成共底,隔热层、阀门、管路都能合并,省掉一堆死重。
然后就是便宜,甲烷就是天然气,这玩意到处都是,提纯成液态甲烷更是便宜的惊人,每公斤成本不到液氢的百分之一,发动机洗的勤快点,也比烧煤油省钱得多,因为积碳几乎为零,复用50次都是毫无压力的。
在环保方面也是加分项,甲烷燃烧产物主要是二氧化碳和水,没有其他有害气体,相对环保得多,可以大规模进行商业发射,且支持自生增压,无需额外的氦气系统,能够进一步简化了系统设计。
不过,也有其不足的地方。
甲烷的推力密度毕竟不如煤油,想要同样的推重比,要么加大储箱,要么把燃烧室压力再往上推,包括涡轮泵、管路都得重新啃硬骨头,这也是“星箭1号”接下来要攻克的难题。
低温管理也比较麻烦,甲烷需要长期维持-161c低温。
看着比液氢要暖和,但对地面加注、储箱材料、阀门密封等提出更高要求,增加了系统复杂性,否则跑冒滴漏能把发射台冻成溜冰场。
总的来讲,液氧/液态甲烷不是最猛的推进剂,但在“可复用、低成本”上都是同时加分项,意味着更适合进行大规模的商业发射,未来二十年会成为商业火箭的主流血液。
陆安看完材料,将之放在桌面上,当即拍板决定道:“好,星箭1号,就按这个方案来搞,干吧!”
吴光裕等人面露意外之色,他们没想到陆安拍板的这么干脆利落。
片刻后,陆安环视与会的各部门负责人笑道:
“星箭1号是在星流软件赋能下诞生的一个雄心万丈的计划,参数很激进,从立项到首飞只用18个月,这一目标周期将是人类航天史上从未有过的速度,但并非空中楼阁。”
“星界动力航天拥有世界最顶尖的火箭工程团队,有四大集团的鼎力支持,更有改变游戏规则的星流工具,在18个月内将星箭1号送上苍穹,一定能做到。”
在场的这群老专家们一辈子都在跟火箭打交道,他们现在也是尤为振奋。
星箭1号若能在18个月内实现首飞,这样的效率奇迹,即便在世界航天史上都要留下浓墨重彩的一笔。
现实意义更大,把发射成本降至2500元每公斤,将极大的拓宽商业航天的繁荣。
……
(本章完)
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