作者:约翰留着长长的胡子
術呢。均勻鋼板或者鋁板強度很成問題,比如早期的雷神火箭就曾在加註燃料的時候整個殼體垮了,火箭像漏氣的氣球一樣歪癟下去。
不過彭傑權的第一方案還真就是均勻板殼體。他查詢各種材料性能手冊,找到了種新型號的合金鋼,標稱的強度比50年代的鋼材好很多,用來做了一一個殼體,厚度增加一點點,3毫米變成5毫米的
樣子,上結構實驗室做試驗,垮塌。“大力出奇跡路線失敗。
第二方案是內部用橫樑和斜梁加強的均勻板殼體,也就是今天上結構實驗室測試的這個,碎裂。
這下沒招了。
不要說什麼從國外借鑑,美國咻d火箭的等網格加工專利還是從中國買過去的呢。在航天領域,現在是全世界在看中國怎麼搞新技術,然後跟進喝湯。
彭傑權翻看上次頭腦風暴會時各人提出的點子,這些點子雖然記錄下來了,但大家分析之後覺得目前還不是太成熟,暫緩落實的。
什麼採用衝壓工藝衝出豎摺痕增加強度的,什麼採用焊接工藝的...
走投無路的彭傑權必須從這幾個點子裏挑出 個可行的方案。
焊接?先製作3毫米厚的鋼板,然後把加強筋往鋼板上焊?這當然便宜,但是強度很難達到要求,畢競數控加工的等網格結構,那加強筋和殼板本來就是一體的。
如果要達到連接強度和數控機牀刨出來的加強筋一樣高,殼板就受不了。不管電弧焊、埋弧焊、及二氧化碳氣體保護焊都一樣。
彭漢傑翻查江三工、蔣築英主編的《工業流水線設計》第二卷:工藝技術,現在拿到手裏的是1982年版。翻到“焊接工藝專利"部分,很意外地,彭漢傑發現這部分的條目比上一版多了點內容。
在“摩擦焊"下面多了一個衍生分支:攪拌摩擦焊。
“1967年,蘇聯工程師克里緬科提出了這個粗略的想法。我們去年覺得這個想法比較有意思,就把它挑出來買了,拿回來進行完善。”
“它可以保證兩個焊接物件間的相位固定。此外,它可以用來焊接特別細長的物體。”
“我們是註冊專利了,但是現在... .沒有成熟的攪拌摩擦焊機以及工藝手冊。”
攪拌摩擦焊的專利持有單位是北京鋼鐵學院的焊接工藝實驗室。雖然這個工藝是克里緬科提出來的,但是知識產權已經在實驗室名下了,而且克里緬科也在中國了。
摩擦焊早就有了,比如一根鋼柱想焊在鋼板上,就把鋼柱貼着鋼板,高速旋轉。旋轉摩擦生熱,這就讓鋼板和鋼柱的接觸面發生些物理變化,摩擦到位了,鋼柱停止轉動,你就會發現鋼柱和鋼板
已經融爲一體。
摩擦焊的問題就是焊接成功時不能保證兩個物體的相對位置是固定的。比如,如果不是鋼柱而是六邊形柱,當鋼柱停止轉動,兩者最終融合在一起的時候你不知道六邊形柱 會停留在什麼相位。
彭漢傑:“攪拌焊的意思就是,把兩個物件貼合在一起,然後用一一個圓柱形摩擦工具,你們叫做探針,在兩個物件的結合部位蹭?”
“對,蹭一蹭就會發燙,摩擦生熱嘛。探針高速旋轉並向前移動,這就完成焊接了。
彭漢傑:“有固態變形嗎?
“有,這涉及基材的動態再結晶。但是我們在完善其中的工藝,爭取做到固態變形量可預測。
彭漢傑感覺這就是他想要的焊接工藝。
如果用這個,就可以做一張3毫米厚的鋼板/鋁板,把長條的加強筋鋪在上面,左右兩個探針,在加強筋和鋼板的結合部位高速轉轉着滾過去,加強筋就"長在薄板上面了。
這可比用數控機牀把20毫米的鋼板刨到3亳米便宜多了。
彭漢傑:“你們什麼時候能把第臺量產的焊接機給做出來?”
..
彭漢傑死磕的是火箭殼體,點一點往下省錢。火箭造價的大頭火箭發動機,龍樂豪也是怎麼便宜怎麼來。
研製全新的火箭發動機嗎?不。就用YF9,長征4號上的那種推力92噸、海平面比衝300秒的液氧煤油發動機。蘇聯正在研製的RD170比衝309秒,YF9在液氧煤油發動機中只能算是中游水平。
設計全新的發動機要花錢啊。除了研製費用還有量產費用,YF9這種發動機已經生產了十幾年,廠房設備以及熟練技工都是現成的,長征4未來肯定停產,YF9的廠 房設備如果長征10能利用上,那
就是省了大筆重新投資的錢。
所以,把YF.9改進改進就可以了。現在龍樂豪看着比較滿意的是YF 9D,它的好處就是價格甚至比YF9還便宜一點,因爲砍掉了很多“無用"的部件,整臺發動機更省料了。砍掉一些無用部件還讓
YF9D的推重比比YF9提高了點,從120變成了141.3。
長征10也不做捆綁式了,第一級就一 一個筒子,裝9臺YF9D,而長征4捆綁型是一個筒子加4個助推器,想想就知道後者更復雜,價格也更貴。
爲了削減成本而做的更出格的事情是加長第一級、削減第二級。
長征10是二級入軌 (近地軌道)咻d火箭,在十幾年前錢學森就根據齊奧爾科夫斯基公式計算清楚了二級火箭入軌時,一、二級各工作多長時間咻d效率最高。但現在成本因素逼長征10的設計組
不能按咻d效率最高的參數設計,長征10的第一級必須得 再做長點。
因爲第一級是可回收的,第二級是次性使用的。
由此損失一些吡Φ珱]關係,綜合成本能降下來一點。
“我們在攀登火箭技術的高峯,你們卻在圍繞十幾年前的火箭發動機又設計一款中型咻d火箭。”
能源號的總師鮑里斯古巴諾夫得知了中國正在進行的咻d火箭計劃的概貌,十分無語。
斯維爾德洛夫斯克的RD170試驗檯“砰砰”地放煙花,就是爲了攀科技樹,309秒、740噸,足以傲視全球的火箭發動機。而中國這邊,說是YF9D因爲簡化了結構設計,有可能最終的海平面比衝會從300秒降到297秒,這"從總體的角度上看是可以接受的。但是,這就和1962年開始測試的YF9最 初的原型發動機YF9T0一個水準了。
任新民:“不只是一款,實際上我們是有兩款咻d火箭方案在進行競爭,只是西安的進度領先,而且性能數據也比較好。”
古巴諾夫:“還有另一款?
任新民:“對,天津研製的,但是天津這個估計要轉做技術儲備了,不做出真的火箭。”
古巴諾夫:可是,中國至今都沒有百噸吡Φ某匦瓦載火箭投入使用,就算你們不打算搞大型航天飛機路線,但在90年代,載人火星登陸可能要開始實施,那時候你們不往天上發射大型結構件嗎?
任新民:“火星遠征飛....到90年代,我相信我們會有超重型咻d火箭的。但是現在,我們的發展方向是廉價航天,這是一個必須突破的門檻。
第69章 你們這些大科學家,說點兒人能懂的話
攀航天科技樹的方向,蘇聯:極限參數;中國:廉價航天。
在七十年代初中國每年的航天發射次數才20多次,現在四十多次,而且估計過幾年就要達到60次,和美蘇持平了。
而且航天發射次數是十年前的兩倍,入軌載荷是十年前的三倍,現在的咻d火箭和衛星都變大了。因此,儘管有商業郀I的航天發射,衛星代造、衛星代發一條 龍服務能掙錢,但航天產業本身確實
是越來越龐大。
再加上馬上就要實施的國際空間站建設計劃這可不是商業郀I,要中美蘇三國各自財政撥款的。廉價航天必須得搞,意義十分重大。
天津。
“天津火箭可不是部分可重複使用火箭,它是全重複使用。我們等於是超前一步..
錢學森:“等一 等,西安的那個複用火箭在方案階段叫做祖龍",賦予編號之後是長征10,你們的這個火箭現在是個方案,也得有個名字。”
戚發軔:“我剛纔說了名字呀,就叫天津。”
錢學森:....
中國航天天津所也沾染天津人的惡習了,起綽號的創意水平突破天際。
二代液晶面板叫"果子”系列。(做成電視機叫煎餅?纔不管呢,天電現在只產液晶面板,電視機整機給下游廠商做)
液晶材質全都是麻花系列。
CD音響套裝叫“小站”。
複用火箭方案叫“天津”。
西安所怎麼不把自己的火箭方案叫“西安式火箭”呢。
戚發軔:“美國普內爾、格雷厄姆提出了種圓錐體的單級入軌、可重複使用航天器,拿去麥道公司遊說被打回來了。這顯然是個釣魚工程,現有的火箭技術和材料技術無法達到,連越過卡門線都
難。但是,如果把這種單級入軌構型的物體裝在一個咻d火箭的第一 級 上面,那就有可能入軌。
戚發軔的話就是‘天津牌火箭”的概述。
第一級複用,第二級也複用。在發射衛星時第二級將衛星或者遠征平臺送入軌道後,掉頭向下,火箭發動機再度啓動進入大氣層,然後像神舟飛船那樣利用大氣摩擦減速、降落傘減速、臨近地面時
啓動反衝火箭軟着陸。
如果是載人上太空,第二級和飛船就是一體的,從空間站返回時,還是掉頭向下啓動發動機進入大氣層,摩擦減速降落傘減速、啓動反衝火箭,張開支架着陸。
錢學森:“看來這第二級掉落的地點並不是完全可控的。
戚發軔:“就如神舟飛船那樣,當然會受到大氣中風力的干擾,但可以保證偏差概率在10公里以內,最多不超過25公里。”
錢學森:“如果能像第一級那樣,定點降落,那纔是真正的複用。
戚發軔:“這個,如果現在要達到這樣的水準,可能載荷就太低了。”
錢學森看看天津”火箭的方案模型,第一級液氧煤油發動機,第二級氫氧發動機。怪不得說"載荷就太低了”。
“小戚,這個東西現在暫時還實現不了,但可以作爲技術儲備,天津可以分出一小組人繼續完善這個方案,時刻注意跟蹤最新的發動機和材料技術的發展。”
....
中南海。
“天津戚發軔、馮培德、葉培建,西安龍樂豪、張彥仲、劉友梅、王禮恆,另外從臺灣還過來一個李椿萱,現在在上海的航天所,都是四十歲出頭的妖怪,你看,我就說我可以退休了吧。”
錢學森在中南海的小屋盤點航天產業的新生代人才。
“四十出頭的妖怪之外,還有一大堆三十歲左右的小妖,數量很多,比如西安的彭傑權,才29歲,現在就是龍樂豪手下的七個堂主之一了,而且幹得非常不錯。”
蔣築英:“我就想猜猜到底是誰過幾年會進入這個小屋。”
錢學森:“誰都可以,不過,我到時候也得設計設計,給他小小地喫驚一下。”
“你們呀,是不是很久沒關注廣義相對論那邊的發展了?”
李強進入小屋,手裏拿了幾頁紙,是兩篇英文論文。
蔣築英:“是啊,貴州那個天眼一直在用着,空間站的相對艙也在用着,但是好像沒有什麼大新聞。
的,傑拉德特霍夫特,他一直在嘗試把楊米爾斯規範場公式代入到宇宙學的研究中,1980年他發表了篇論文,就是這篇,闡明瞭物理學中電弱
相互作用的量子結構,1981年拿了沃爾夫獎,楊振寧讀過論文,也驗算過,證明特星夫特的推算是嚴謹的。
“然後,今年1月,“李強又舉起第二篇論文,“史蒂芬霍金對特霍夫特的研究感興趣,他接着往下想,他認爲,黑洞內部可用量子克隆描述。”
錢學森接過霍金寫的黑洞量子克隆的論文,蔣築英接過特霍夫特的論文,蔣築英看了兩眼就說道:“李總,要不還是由您來說說這兩篇論文的摘要吧..”
李強:...
1972年,霍金從數學上證明了黑洞存在溫度並且向外輻射能量,稱爲霍金輻射。
現在天宮3的“相對"艙就有套霍金輻射探測儀,只是至今爲止啥都沒探測到。
霍金曾經提出無
定理然而這就引起了一個矛盾:在恆星死亡之前可是攜帶着大量的信息,但一旦成了黑洞後就只剩下質量、電荷與角動量三個信息。這與量子理論中的信息守恆產生矛盾。這現在
被稱爲黑洞信息疑難"。
霍金的基友彭羅斯繪製了張彭羅斯圖”,用克魯斯卡座標描述黑洞。彭羅斯圖其實是一個猜想,它是建立在黑洞演化的幺正性的前提上的。
特霍夫特教授的研究是紙上的公式推算,認爲可以把區域川看作區域的對蹠,相當於考慮一個處在區域l的粒子通過未來視界進入黑洞,其物理過程等價於位於區域1的對應反粒子進入白洞,這種物理
圖像乍看也沒什麼問題,因爲處在區域的我們無法觀察區域所發生的事情。
霍金在特在夫特的工作的基礎上,大膽地把彭羅斯圖中區域I所發生的量子過程看作是區域l的量子克隆,這樣就可以保證CPT對稱,而且所需要的要求也並不複雜只需要決定波函數演化過程的是一個
反對稱且純虛的哈密頓量即可,而該哈密頓量在早子力學中已經有很好的理解和詮釋。
一
鄧主席:“你們這幾個大科學家、大工程師,說點兒人能懂的話。”
錢學森:“霍金大概的意思就是說,物質被吸引入黑洞之後,它的信息並不會消失,只是以量子克隆的形式出現在另外一個我們未知的宇宙當中。這個未知的宇宙,可能與我們的宇宙並不存在因果聯
系。”
東京。
第三十七屆世界乒乓球鍢速悩巳缁鹑绮璧剡M行着。
國際乒聯的世界級比賽中,乒乓球世界盃是職業比賽,世遒愂欠锹殬I比賽,當然,實際上兩個比賽的參賽選手毫無區別。
本屆世乒賽中國男團由大賽經驗豐富的蔡振華擔任男團隊長,其餘四名隊員是範長茂、郭躍華、江嘉良、謝賽克。男團隊一路戰勝法國、匈牙利等一票強隊,另一個半區,瑞典隊也踩着南斯拉夫、
日本、英國等隊的屍體而來,會師決賽。
瑞典18歲的小將瓦爾德內爾第一一個出戰,對陣江嘉良,並且以21:18拿下首局,但江嘉良靠良好的心理素質穩住了局面,第二第三局取勝,2:1拿下一血。
第四盤瓦爾德內爾對陣蔡振華,首局雙方打到21:21,22:2....直到28:28。最後薑還是老的辣,蔡振華連得兩份30:28拿下了超高比分局,第二局瓦爾德內爾有點泄氣,蔡振華21:16勝。打
到這兒瑞典隊已經0:4大分落後,比賽沒什麼懸念了。
接着在女團比賽中,曹豔華倪夏蓮領銜的女隊3:0戰勝日本隊捧走考比倫杯。
在男團決賽瓦爾德內爾雖然兩戰兩負,但無論江嘉良還是蔡振華都對這個18歲的瑞典小將印象深刻。差兩個月才18歲啊,就有這樣的成績,非常罕見。
李富榮:“瓦爾德內爾在中國乒乓球訓練營呆過,學過我們不少東西。這孩子以後至少能打15年球,甚至可能打到21世紀,今後他可能會是我們長期的對手。”