第一百八十六章 星箭合一
    苍穹一号的第五次回收完成后,李国栋把数据报告放在会议室桌上,指着回收舱的磨损记录说,按照衰减速度,一级推进器使用寿命大约是十八次,第二十次能不能到达,存疑。

    左城问,原因?

    李国栋说,发动机喷嘴在大气层重入时热应力集中,每次回收都会产生微裂纹,累积到一定程度就是隐患。解决方案有两条,一是更换材料,用单晶铼合金替代现有镍基高温合金,成本翻三倍。二是改变回收方式,整体回收,星箭一体,整体着陆,整体复用。

    左城在脑子里把”整体回收”这四个字过了一遍。

    这正是苍穹二号的内核方向。

    第二天,研究院召开苍穹二号立项会。会议室里坐了二十多个人,火箭结构、姿态控制、发动机、材料各方向的技术负责人。左城在白板上画了一个示意图,旁边标着”星箭合一”四个字。

    他说,苍穹一号解决了一级回收,苍穹二号要解决整体回收,火箭从发射到着陆整体完整,不解体,不分离,回来就能再用。

    火箭结构负责人柏庆举手,整体回收意味着二级也要带返回系统,有效载荷比是否太低?

    左城说,近地轨道运力目标十吨,有效载荷比不低于三点五,这是不能妥协的指标。

    姿态控制负责人杜文说,整体着陆的难点在末段制导。苍穹一号是一级独立回收,质量相对确定。整体回收时残馀燃料量不可预测,质心持续变化,末段五公里的控制算法需要全部重写。

    左城说,算法的事研究院来做,系统层面的优化我来配合。他没说清楚”系统”具体指什么,但心里清楚,商业航天枝干的”垂直回收精准控制”。

    柏庆的团队用三周解决了有效载荷比的问题,把两个分离发动机舱合并集成成可折叠支撑结构,给二级增加四个收纳在箭体侧壁的小型着陆支腿,着陆前自动展开,结构减重接近两百公斤。有效载荷比最终做到了三点七,超出左城给的指标。

    材料组同步拿出了新方案,在喷嘴内壁增加一层气膜冷却涂层,成本比换材料低得多,可以把热应力集中的问题再压低一半。两条方案叠加,李国栋重新估算了一次寿命,说三十次是保守数字,做好了有可能到四十次。

    末段制导算法,左城直接参与推导。他在研究院小会议室里连续工作了两个晚上,白板上写满了公式。于颖送来外卖,放下盒子,拉了把椅子坐在旁边,翻开自己的文档,跟他一起熬。

    她没有催他,也没有说话,只是偶尔给他续一杯水。凌晨两点,左城在白板上画完最后一个推导框,停下来,说,通了。

    于颖抬头看了一眼,说,那去睡觉。

    算法内核是自适应质心估算,通过燃料消耗速率、惯性测量单元数据、气压高度计三路信号融合,实时计算质心偏移,每二十毫秒更新一次控制指令。精度比苍穹一号提升两个量级。

    三个月后,整体回收测试在西北发射基地展开。

    苍穹二号总高三十八米,在戈壁滩上显得格外修长。清晨风从戈壁吹来,夹着沙尘。倒计时读秒在广播里响起,发动机点火,橘黄色烈焰从推进器喷出,箭体缓缓抬起,越来越快,尾焰拉成一道白色光柱。

    三分钟后,苍穹二号穿过云层,消失在蓝色天空中。五分钟后,载荷舱分离,进入预定轨道。

    接下来是回收阶段。

    发动机二次点火,苍穹二号整体开始返回。末段制导算法激活,屏幕上的数据实时刷新,质心偏移量持续变化,控制指令每二十毫秒更新一次,箭体姿态始终精准指向着陆点。

    一公里,五百米,两百米。

    着陆发动机点火,箭体在最后一百米急速减速。左城屏住呼吸。

    着陆,触地。

    箭体在着陆台上稳稳站立,没有任何倾斜。屏幕上的数字跳出来,着陆偏差零点三米。

    李国栋低声说,比苍穹一号的一点二米好多了。观测台上掌声响起。

    当天下午的检测结果让所有人惊喜,发

    测试报告提交后,于颖盯着数字说,苍穹一号每次发射成本三千万,苍穹二号可以做到两千万?

    左城说,甚至再低。下一步是快速检修系统,目标是着陆后六小时内完成全部检测和发射准备。

    于颖抬头,六小时?

    左城说,检测系统全自动,发动机内窥、线缆通路、结构应力都有传感器实时上报,技术人员只需确认异常项,不用从头检查。

    于颖说,这样的话,理论上同一枚火箭一天可以发射两次?

    左城说,对,这是发射密度的关键。还有多发射场并行和发射队伍扩编,苍穹二号是内核变量。

    她沉默了一会儿,看着西北的夜空说,我有时候想,你是怎么把这些都想清楚的。

 

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