这一讨论就讨论了一个多月,这才把事情全部理清楚。
李枭也是去了运输火箭研究小组,在那边忙起了研究。
现在东方红一号卫星已经完全完成,就剩下运输火箭的研究了,不过这个李枭也知道急不来。
需要和导弹研究所相互配合研究。
两者虽然属于不同的领域,但也是有共同性的,运载火箭和导弹的基本构成框架几乎一致,无论是推进系统,还是制导控制系统,或者是箭体 \/ 弹体结构都一样。
都死均基于 “牛顿运动定律” 和 “火箭推进原理”。
不同的就是作用,运输火箭目的是为了把卫星送进太空,导弹则是用于打击敌人。
这导致了导弹和运输火箭,在结构细节、飞行逻辑上有区别,但核心改动并不是很大。
两者相互配合研究,可以说是目前效率最高的方式,可以节省很多研究资源。
而在上一次“东风快递二号”实验成功后,目前研究的“东风快递三号”和前世不同,因为运载火箭的缘故。
这一世的“东风快递三号”定位,就是后世的“东风快递四号”定位。
进过几个月的研究,也就发现想要研究出来,至少也需要解决五大问题。
二级高空点火问题、级间连接与高空热分离问题、长细比增大后的姿态控制、再入防热与端头体问题、高精度惯性器件与制导问题。
二级高空点火之所以会成为问题,也是因为高空空气稀薄,这会对点火造成影响,其次就是在高空点火,燃烧效率与推力有可能出现不足的问题。
级间连接问题,则是在于级间结构需承受高温燃气冲刷与分离冲击,如何保证在高温,以及冲刷中,依旧保持稳定,在这年代也是一个难题。
可以说只有解决了热分离、高空点火、长细体姿态控制、气浮惯性器件与新测控体系,这些技术。
才能够保证这一次的成功。
至于这些的解决方法,前世也早就给出了答案。
像是二级发动机高空点火问题,它的点火位置是在高空60公里以上的地方,这个位置的空气只相当于正常空气的万分之三,所以传统的点火方式根本就不可行。
科研人员也是另辟蹊径,通过改造发动机的有关系统,就可以让腔道内保持与地面相同的压力环境,这样一来就能够成功点火。
级间连接与高空热分离技术的解决方法,如果真要研究透了,找对方向也不难。
对于多级导弹,多级运载火箭来讲,两者的连接处,再发射的时候,会承担巨大的外力。
如果仅是这样也没什么,但关键是还可以在预定时刻可靠分离,这就难了。
更何况还要在分离后,不能干扰下一级发动机的点火和姿态,这个更是一个难点。
也是困扰研究员们的难题。
级间连接技术,就要使用高强度轻质材,来设计主承力结构,然后在使用爆炸螺栓、分离螺母等火工品,作为链接锁。
这样一来一是能够紧密连接,二也能够在分离的时候,起到一定的辅助作用。
高空热分离技术,设计的时候就要采用构架式级间段排出燃气流,这样一来上面级发动机先点火,然后利用推力,就能够推开下级,这些都是办法。
至于长细比增大后的姿态控制问题,这个就比较好解决了。
之所以会出现这种问题,也是因为导弹长度的增加,导致了“长细比”增大,这就会让导弹发生复杂的弹性振动。
也就是扭转、弯曲,燃料晃动等问题。
这对于导弹的稳定飞行来讲是致命的。
解决办法也简单要从三个方面下手,结构优化、晃动抑制、控制策略。
结构优化就是强化级间连接刚度,调整弹体刚度分布,这样一来就能够把固有频率提高,才能够避免与控制系统共振。
晃动抑制,这就要在燃料贮箱内加装防晃板与消能器,就能够增加阻尼,降低干扰力矩。
这个原理也很简单,就是加装的防晃板与消能器,分割了液体容积。
控制策略则是要从两方面下手,一个是用弦波滤波器,来消除弹性振动的高频信号,这样一来就能够防止错误操作。
还有就是将陀螺仪等传感器,重新布置,布置在振幅最小处,就能够从源头减少干扰。
再如防热与端头体问题,导致这个原因出现的,就是导弹的弹头返回大气层的时候,就会会与大气剧烈摩擦,从而产生数千摄氏度的高温。
这可是很致命的,无论是对里面的炸药,还是仪器设备,都会有很大的影响。
所以再入防热技术,这就是一个难题,想要解决就需要新型防热材料,以及耐高温端头结构。
高精度惯性器件与制导问题,这个可以说是这些技术难题中,最难的一个。
所以对于高精度的制导系统至关重要。
这个问题的解决方法就是高精度的惯性器件,比如陀螺仪、加速度计,以及先进的制导方案。
原本的“东风快递四号”上面,采用的是捷联式全补偿制导方案。
这种方案不但有横向导引,还有纵向导引,可以大幅度减小误差。
这种技术简单了俩讲,就是通过传感器直接固联在载体上,然后在用先进算法结构来替代传统的物理稳定平台,再结合实时补偿算法以及多传感器融合,就能够实现对目标的高精度打击。
虽然简单,不过想要实施起来可不容易,会面临很多难题。
会议室中,钱教授把这些问题一一写出来后,这才道:“今天把大家叫来,就盯着这个硬骨头了, 高空点火、级间热分离、姿态控制、再入防热、制导精度。
谁都别藏着掖着,有问题说问题,有办法出办法,咱们的导弹,不能卡在这一步。”。
听到钱教授这么说,想了想一个人站起来道:“那我就先来说说级间热分离技术,上一次我们模拟二级发动机点火时的燃气冲刷,直接烧穿了两个洞,这几天我们又琢磨了一下,
我们打算在连接处加隔热层,但后来发现,这一次隔热层很厚,会影响分离时的解锁速度,现在我们这边有两个打算,一个是用火工品,来作为链接锁,控制 火工品爆炸使劲来完成,不过这就要更换解锁机构,这个至少要等至三个月,再加上隔热层,可以试一试。”。
等到这个人说完,有一个人站了起来道:“那我说说姿态控制,长度增加后,箭体弹性振动越来越明显,上一次就连推进剂储箱里的液体都开始晃动,姿态角瞬间偏差了三度,
推进剂储箱里的液体晃动这个好解决,无非是增加隔离板之类的,但姿态角偏差这个就比较辣手了,就算用制导程序里加补偿算法,但气浮陀螺精度不够,就算是最优的方案,也不过是能扳回2.5 度,差的还是太远。”。
闻言这也让会议室里瞬间安静下来,不少人都皱起了眉,但想要找到解决方法,并不容易,除非是提高气浮陀螺的精准度。
见到众人都不说话,钱教授又道:“其它问题大家说说看?不要有顾忌,有什么就说什么,现在咱们是讨论,没准就能碰撞出新的火花。”。
这个时候又有一个人站起来道:“姿态补偿,我们是不是可以用两个陀螺交叉校准,虽然麻烦点,但却能提高精度。”。
这人说完又一人道:“级间隔热层,我们也可以试一试多层云母片叠加,或许可以成功。”。
众人你一句我一句的讨论着,听着众人的讨论,李枭也是感到了深深的佩服。