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太空火箭前半程都是在大气中飞的。这家伙能在大气圈内充当吸入氧气的冲压式喷气发动机,到了太空之后再变身为火箭引擎。”
“冲压式喷气发动机……”
“哦,所以它才叫可变式推进方式,对吧?”
走也姑且点了点头,但是离真正理解还有很远。
“为什么要采取这种方法呢?”
“刚才我说过质量比,也就是燃料占全体重量的百分比。我说会占八成,而八成中的七成,在高度五万米、对地速度达到每秒一点六千米的大气圈内就消耗掉了。可以说,火箭的第一段几乎就是为了冲破大气圈而储备的燃料。如果能减少这部分重量,就能相应地增加货物的重量。
泰夸张地深呼吸了一下。
“火箭装载的燃料——推进剂里面,氢气肯定无法削减。但是,氧气在途中要多少有多少。吸入氧气后,特洛菲可以实现极高的比推力。”
“比推力?”
“嗯,就是将推力除以每秒钟消耗的推进剂重量得出的数值。
说来话长,二位把它理解成油耗就可以了。以往的液氧液氢火箭的上限比推力是四百五十秒左右,而特洛菲可以达到四千秒。
“怎么样,厉害吧?”泰问二人,但眼前的两位听众呆若木鸡。
泰略微失望地嘟囔了一句:“比推力五百秒这个壁垒,半个世纪以来,没有任何一支太空火箭能突破。完全是一堵铁墙啊……”
“哦?那太不可思议了。”
走也虽然没有亲身感受过,但还是忍不住点头。
玲花一脸怀疑的表情问道:“既然那么难的问题能用构造如此简单的发动机来解决,为什么至今为止都没有实现呢?”
“构造虽然简单,但是别人要制造,却完全不可能。”
泰重振精神昂起头。
“刚才提到的空气吸入式发动机叫做冲压式喷气发动机,吸入超音速飞行风的发动机叫超音速冲压式发动机。要往如此高速的吸气中注入燃料然后持续点火非常困难,因为冲击波会导致火猛烈地飞起来。另外,接触如此高速的气流,会产生巨大的摩擦热量,一般的材料根本受不了。特洛菲发动机之所以能做到,是因为它采用了一种特殊材料。”
走也伸手摸着喷射口,注意到其底部到顶部是毫无起伏的流线形状。印象中,其他火箭发动机都缠绕着螺旋状的线。
“就是这种材料,特殊的金属陶瓷,金属和陶瓷使用的是往深度方向连续变化的材质。金属不耐高温但刚性强,陶瓷刚性弱易碎但耐热性能强。这种材料正是截取了金属和陶瓷的优点合成的特殊材质。我们在给金属陶瓷进行表面加工时,发现它可以有效抵挡层流,之后成功实施了超音速气流的顺利混合及点火。而之前没有人这样做到过,所以超音速冲压式发动机至今都未面世。”
说完后,泰摇了摇头。
“其实,不只是超音速冲压式发动机。有了这款发动机后,革命性的改良才变成可能。单拿喷管来说,由于已经不用再缠绕冷却用的液氢配管,所以便一举达到了简化工程、提高安全性、减轻重量等等目的,吸气系统同样变得更轻、更坚固、也更简单。最后,如果在火箭的整流装置和火箭主体也采用特洛菲的话,还能减少机体的空气阻力。这部分由于没有真机,所以暂时没办法试验。”
“泰先生,泰先生。”
走也拉了一下正在热情讲解的泰的肩膀。
“这些细节的东西完全交给您。您就给我们一句话,搭载了这种发动机的火箭会怎么样?”
“大小和至今的火箭一样,但是有效负载是它们的十倍。”
泰干脆地回答道。走也惊讶得出不了声。
“十倍……也就是二十四吨的货物可以增加到两百四十吨?”
“是的。另外,制造费用只有原来的二十分之一。”
“二十分之一……”
“因为强度上很高所以构造不需要很紧凑,而且,零部件的构造变得更加简洁,数量也大为减少,整体算下来有三十多万个零部件。而普通火箭的零件数量要足足多一个零。”
“那真是……太厉害了。”
走也终于搞清楚来龙去脉,回过头来对玲花说:“保泉小姐,您听到了吧。用你们的话来说,不就是赚到了吗?”
“真的是这样吗?”
只见玲花不放心地用手摁着脸颊,凝视着泰的脸。
“问您一个很重要的问题,您为这个申请专利了吗?”
泰听完后,突然有点无力。
“还没有。因为,一旦申请专利后,肯定就被别人知道了。但是,如果一直揣在怀里,又可能被别人超越。之前一直想着,等我社想办法做出真机后再申请专利也不迟……没想到现在已经陷入进退维谷的境地。”
“现在就申请吧,也是时候了。”
八重波开口了。
“现在有了赞助商,我们就能实现了。没有必要再藏着掖着。
当前,为了避免别人捷足先登而禁止使用这项技术,先申请防御性专利吧。”
“是啊,还能入账专利使用费。”
“不,我们的目的不是专利使用费。”
八重波打断玲花的话。
“就免费让外界尽情使用吧。只要不干扰我们,谁使用都无所谓。”
“八重波先生,您的想法也太天真了。”
“天真一番又如何?特洛菲如果普及,全世界就会掀起宇宙开发热潮。届时会有几百支火箭升空。宇宙时代就会来临。而即便是这样,对我们也没有影响,因为没有人比设计者兼材料工学学者泰更熟悉特洛菲发动机的核心——金属陶瓷。外界再怎么模仿,我们都能领先一两步。这样一来,无论是月球、火星还是木星,我们都能冲在最前
