看到所有人都看向自己,姜晨也是礼貌地站起身来。
他能看到这些火箭专家们眼底对自己的期待,那感觉就像是课堂上等待考题答案的考生们,既有求知若渴,又带着一丝对未知答案的忐忑。
姜晨心中涌起一股责任感。
因为自己带来的不仅仅是技术,还有希望。
姜晨走到前森教授身旁,接过他手里的粉笔。
前森教授心领神会,微笑着坐到了姜晨之前的位置,目光灼灼地盯着黑板,等待着姜晨的讲解。
会议室内的气氛,在这一刻达到了顶点。
姜晨没有急于动笔,而是先环视了一圈在座的专家们。
这些人都是龙国火箭事业的顶梁柱,他们的知识和经验都无比丰富。
因此,他的讲解必须既要深入浅出,又要切中要害,更要让他们能够理解和接受这些超越时代的概念。
“各位专家,前院长刚才已经详细阐述了东风-5在发动机推力与比冲效率方面所面临的挑战。”姜晨的声音平静而清晰,一开始便牢牢地吸引了所有人的注意力,“我的一些粗浅想法,主要集中在如何最大限度地提升现有液体燃料发动机的性能潜力,以及如何优化其在不同飞行阶段的工作效率。”
他拿起粉笔,指着黑板上的火箭模型图,开始了他的讲解。
“首先,关于喷管设计。”姜晨在发动机的喷管部分画了一个大大的圈,“前院长提到了传统钟罩形喷管在不同高度下效率差异较大的问题。我的建议是,我们可以尝试引入双锥形喷管或更先进的钟罩-环形喷管结构。”
他停顿了一下,用粉笔在黑板上迅速勾勒出这两种喷管的简化示意图,并用箭头标注出燃气流动的方向。
“传统的钟罩形喷管,在高空或真空环境下,由于外部压力降低,燃气流容易发生过度膨胀,导致流场分离,从而降低比冲。而双锥形喷管,通过在出口处增加一个扩张锥,能够更好地适应高空和真空环境,使得燃气流在整个飞行包线内都能保持更佳的膨胀状态,从而提高发动机的平均比冲。至于钟罩-环形喷管,它结合了钟罩形和环形喷管的优点,能够进一步优化燃气膨胀效率,尤其是在真空环境下,其性能提升更为显著。”
会议室里响起了一阵低语。
在座的专家们并非没有接触过这些概念,但大多停留在理论层面,很少有人敢于在实际项目中提出如此大胆的尝试。
因为任何一点微小的改动,都可能带来巨大的风险。
姜晨没有理会这些议论,开始深入:“其次,在燃料与氧化剂的混合效率上,我认为可以引入预燃室分级燃烧循环的概念。
此言一出,会议室里瞬间安静下来。
所有人的目光都集中在姜晨身上,眼神中充满了震惊。
分级燃烧循环,这可是联邦最尖端的技术,龙国一直在秘密研究,但从未对外公布过任何细节。
他们知道这种循环方式理论上能带来更高的比冲,但其工程实现难度之大,简直是地狱级的。
分级燃烧循环(stagedbtiocycle)之所以被视为火箭发动机技术的“圣杯”,是因为它能最大限度地利用推进剂的能量,将涡轮泵驱动燃气重新送回主燃烧室进行燃烧,从而获得远超燃气发生器循环的比冲效率。
然而,其背后的工程挑战却是令人望而生畏的。
首先,预燃室是核心,它必须在极高的压力和温度下稳定工作,将部分燃料和氧化剂进行初步燃烧,产生高温燃气来驱动涡轮泵。这要求材料具备超强的耐高温、抗腐蚀能力,并且要确保燃烧稳定,避免高频振荡引发的结构破坏。
其次,涡轮泵的设计更是难上加难,它需要在极端恶劣的环境下以超高转速运行,将推进剂以惊人的压力泵入燃烧室,对轴承、密封件和叶轮的材料强度、加工精度提出了近乎苛刻的要求。任何微小的缺陷都可能导致灾难性后果。
再者,整个系统的集成与控制复杂到令人发指。
预燃室、涡轮泵、主燃烧室之间是高度耦合的,燃料和氧化剂的流量、压力、温度必须精确控制,任何一个环节的失衡都可能导致发动机性能骤降甚至爆炸。
特别是启动序列,更是如同在刀尖上跳舞,需要毫秒级的精确时序控制,稍有差池便可能前功尽弃。
这些技术难题,每一个都足以让一个国家的科研团队耗费数十年心血,投入天文数字的资金,才能勉强摸到门槛。
然而姜晨也知道这一点,马上便给出了解决方案。
“通过在主燃烧室之前设置预燃室,让少量燃料和氧化剂进行初步燃烧,产生高温燃气驱动涡轮泵,再将富燃或富氧的燃气送入主燃烧室进行二次燃烧。”姜晨详细解释道,“这种方式能够显著提高燃烧室压力和燃烧效率,最大限度地利用推进剂的能量,从而提升发动机的推力与比冲。虽然其系统集成、启动控制和燃烧稳定性问题非常复杂,但一旦攻克,将是发动机技术的一次革命性飞跃。”
他用粉笔在黑板上画出了分级燃烧循环的简化流程图,详细标注了预燃室、涡轮泵、主燃烧室等关键部件的位置和功能。
他的讲解逻辑清晰,条理分明,这些复杂的概念在他心中早已融会贯通。
“当然,要实现分级燃烧循环,对涡轮泵的设计也提出了更高要求。”姜晨继续说道,“我们需要采用更高转速、更高压比的涡轮泵。这需要更先进的轴承材料和密封技术,以及更精密的叶轮加工工艺。如果能实现这一点,将能更高效地将燃料和氧化剂输送到燃烧室,进一步提升发动机的整体性能。”
他接着提到了对冷却系统的优化:“我们可以借鉴国际先进经验,引入再生冷却技术,通过燃料在喷管壁内循环冷却,不仅保护了喷管,还预热了燃料,提高了喷管的耐热寿命和发动机的整体效率。这使得我们的发动机能够在更高温度下长时间工作,从而获得更高的比冲。”
姜晨的讲解持续了近一个小时。
他从宏观的循环模式,讲到微观的材料选择,再到具体的结构设计和工艺要求。
他的语言简洁而精准,每一个技术点都直指核心。
他甚至还提到了推力矢量控制(tvc)的初步概念,虽然这对于当时的龙国来说过于超前,但他只是简单提及,作为未来发展的方向。
在讲完之后,会议室内鸦雀无声。
所有人都被姜晨所描绘的宏伟蓝图所震撼。
他们面面相觑。
姜晨提出的这些思路,不只是改进,更是颠覆!
如果这些技术能够实现,东风-5的性能将远超他们的想象,甚至能够与鹰酱和联邦最先进的洲际导弹一较高下。
很快,会议室里开始响起低声的议论。
“双锥形喷管预燃室分级燃烧循环再生冷却”一位老专家喃喃自语,“这些都是国际上最前沿的理论,没想到姜晨同志竟然能将其系统性地提出来,而且还给出了具体的工程实现方向!”
“如果真的能实现分级燃烧循环,那比冲效率至少能提升百分之十到十五!”另一位工程师激动地说道,“这将直接把东风-5的射程提升数千公里,真正达到全球覆盖!”
“但是,这些技术的难度太大了!”一位材料专家皱眉道,“尤其是高温合金和精密加工,我们目前的基础根本无法满足这些要求。涡轮泵的高转速和高压比,对轴承和密封材料的要求也是前所未有的。”
“是啊,理论是美好的,但工程实现才是关键。”一位资深设计师也表达了担忧,“分级燃烧循环的启动控制、燃烧稳定性、以及各部件的协同工作,都是巨大的挑战。任何一个环节出错,都可能导致发动机爆炸。”
大家议论纷纷,都觉得姜晨的想法很好,但很快,大家又提出了一个更现实、更迫切的问题,那就是精确制导部分的材料该如何解决。
负责制导系统的专家站起身,语气严肃地说道:“姜晨同志,您提出的发动机改进方案,确实令人振奋。但我们还有另一个关键问题,那就是导弹的制导精度。尤其是在充满了各种干扰的外太空,以及再入大气层时,导弹容易因为各种电磁干扰、气动加热、以及地球磁场等复杂因素而失去方向,导致精度严重下降。”
他指了指黑板上的导弹头部:“特别是洲际弹道导弹,虽然因为一般搭载核弹头的缘故,允许有几百米的误差,但如果误差大了,那可能就飞到别的城市去了,甚至偏离目标数千公里,那就失去了战略威慑的意义。我们目前的制导系统,虽然在东风-2改进型上表现良好,但要应对洲际导弹的超远射程和复杂环境,其抗干扰能力和精度都远远不够。我们急需一种能够有效屏蔽外部干扰,保护内部精密电子元件的新型材料。”
会议室里再次陷入沉思。
这个问题同样困扰了他们许久。
发动机决定了导弹能飞多远,而制导系统则决定了导弹能打多准。
两者缺一不可。
姜晨则是微微一笑,他知道,这个问题正是他来之前就已经准备好的“惊喜”。
他要让这些专家们看到,凤凰军工厂不仅仅能提供零部件,更能提供解决核心难题的“杀手锏”。
“各位专家,你们提出的制导问题,确实是洲际导弹研发中的重中之重。”姜晨语气自信地说道,“关于这一点,我负责的凤凰军工厂,现在正在研发一种新型材料,应该能解决你们目前遇到的一些问题。”
他顿了顿,吸引了所有人的目光,然后缓缓说出了这种材料的代号:“我们称之为——‘玄武甲’高频电磁吸收薄膜。”
“玄武甲?”在场的专家们面面相觑,这个名字听起来就充满了神秘感和防护力。
姜晨没有卖关子,他从随身携带的公文包中,拿出了那份他连夜整理出来的“玄武甲”高频电磁吸收薄膜的初步技术资料,递给了离他最近的周建国教授。
“这份资料,详细介绍了‘玄武甲’的原理、性能和初步的制备工艺。”姜晨说道,“它能够高效吸收高频雷达波和电子干扰信号,将其转化为微弱热能耗散,从而有效屏蔽外部电磁干扰对导弹导引头和内部电子设备的冲击。这将大大提升导弹在复杂电磁环境下的制导精度和抗干扰能力。”
虽然具体的材料因为时间仓促,凤凰新材那边还在测试样品,但是资料和数据却早已经被姜晨以文件的形式画了出来。
周建国教授接过文件,立刻迫不及待地翻阅起来。
当他看到里面关于材料组分、微观结构设计和吸收效率的数据时,他的眼睛猛地亮了起来。
他迅速将文件传递给旁边的专家。
文件在会议室里相互传递着,每一位专家在阅读时,脸上都露出了震惊的表情。
他们看到了“玄武甲”在宽频带内的吸收效率曲线图,看到了其在强电磁干扰下的屏蔽效果模拟数据。
这些数据,简直是真他娘的好!
“这这简直是不可思议!”制导专家激动地说道,“如果这种薄膜真的能达到这样的性能,那我们的制导系统就能在任何干扰下保持稳定!这将是洲际导弹精度的一次革命!”
“这种材料的理论基础非常扎实,而且制备工艺看起来也具备可行性!”材料专家也兴奋地说道,“姜厂长,你们凤凰军工厂,真是藏龙卧虎啊!”
就连前森院长看了也忍不住拍手叫好,他从周建国手中接过文件,仔细阅读后,脸上露出了前所未有的兴奋。
“好!好啊!”前森院长连声赞叹,他猛地一拍桌子,发出“啪”的一声,“如果这材料真的能弄出来,那东风-5的制导问题就能得到根本性解决!这简直是为我们洲际导弹插上了‘千里眼’和‘顺风耳’!”
前森院长虽然不是学材料的,但他深知材料科学对整个军工体系的重要性。
但他也知道一款新型材料从理论到实际被研发出来并投入量产,通常需要漫长的周期。
他脑海中浮现出国际上一些著名材料的研发历程,比如某种新型合金从实验室到批量生产,可能需要五年、十年甚至更长时间。
即便解决了材料本身的问题,其中也可能还会有其他的很多工程问题,比如如何将薄膜均匀地涂覆到导弹表面,如何保证其在极端环境下的附着力和稳定性,如何进行大规模的工业化生产等等。
他粗略估计,即使有了姜晨提供的资料,东风-5到实际问世时间至少也得三年以上,甚至更久。
他看向姜晨,眼神中带着一丝期待和一丝疑问:“姜晨同志,这份资料确实令人振奋!但这种材料的研发周期,恐怕不会短吧?我们都知道,新材料从实验室到量产,往往需要数年甚至十年以上的时间。东风-5的研制任务重,时间紧迫啊。”
姜晨微微一笑,他知道前森院长在担心什么。
他要给这些为国家奉献一生的科学家们,带来更大的惊喜。
“前院长,各位专家,您们说的这些困难,我当然清楚。”姜晨语气平静而自信,“但请相信凤凰军工厂的实力。这款‘玄武甲’高频电磁吸收薄膜,如果一切顺利的话,我们预计两周后就能问世,并具备初步量产能力。”
此言一出,整个会议室顿时陷入到巨大的震惊中。