第222章 和前森院长的会晤(2/2)
他拿起一根粉笔,指着图上的某个区域,语气变得严肃起来。
“各位,东风-5项目,是我们龙国战略核力量的重中之重。它的成功与否,关系到我们国家的未来安全和国际地位。”前森院长沉声说道,“目前,我们在东风-5的研发上,遇到了一个关键性的瓶颈,那就是三级液体燃料火箭发动机的推力与比冲效率问题。”
他用粉笔在发动机部分画了一个圈,然后详细地说明了当前的困境:“我们现有的发动机设计,虽然能够提供足够的推力将导弹送入太空,但其比冲效率不足,导致射程无法达到预期的10000公里以上。我们尝试了多种方案,包括燃料配比、燃烧室结构、喷管形状等,但始终未能取得突破性进展。这直接影响了东风-5的全球覆盖能力,也使得我们无法真正形成有效的核威慑。”
会议室内,所有科研人员都陷入了沉思。他们都是这个领域的专家,自然清楚前森院长所说的难题有多么棘手。许多人低头看着手中的资料,眉头紧锁,显然也曾为此问题而苦恼。
前森院长用粉笔在黑板上东风-5导弹的发动机部分画了一个醒目的圈,然后转过身,目光扫过在场的每一位科研人员。他的声音虽然沉稳,却带着一丝难以掩饰的凝重:“各位,东风-5项目,是我们龙国战略核力量的重中之重。它的成功与否,关系到我们国家的未来安全和国际地位。然而,目前我们在东风-5的研发上,遇到了一个关键性的瓶颈,那就是三级液体燃料火箭发动机的推力与比冲效率问题。”
他拿起粉笔,在“比冲效率”四个字们现有的发动机设计,虽然能够提供足够的推力将导弹送入太空,但其比冲效率不足,导致射程无法达到预期的10000公里以上。我们尝试了多种方案,包括燃料配比、燃烧室结构、喷管形状等,但始终未能取得突破性进展。这直接影响了东风-5的全球覆盖能力,也使得我们无法真正形成有效的核威慑。”
会议室里,空气仿佛凝固了一般。
只有笔尖在纸上划过的沙沙声,以及偶尔响起的低沉叹息。
在座的每一位,都是龙国火箭事业的脊梁,他们曾攻克无数难关,将一颗颗“东风”送上蓝天。然而,面对洲际弹道导弹的挑战,他们感到前所未有的压力。
一位头发花白的老专家,轻咳一声,推了推鼻梁上的眼镜,声音有些沙哑:“前院长,您说的比冲效率,我们都明白。这是发动机的‘肺活量’,决定了它能跑多远。我们尝试了高能燃料,也优化了燃烧室的混合效率,但总是在某个环节卡住。要么是材料无法承受更高的燃烧温度,要么是加工精度达不到设计要求,导致燃料无法充分燃烧,能量白白流失。”
另一位中年工程师补充道:“是的,前院长。我们甚至考虑过增加发动机数量或尺寸,以弥补单台发动机的不足。但这样一来,导弹的整体重量将大幅增加,结构强度、发射井尺寸都将面临新的挑战,甚至可能导致射程不增反降,陷入恶性循环。”
前森院长点了点头,示意他们说到了点子上。
他知道,这些困境并非他们不努力,而是受限于龙国当时薄弱的工业基础和技术积累。
他走到黑板前,拿起一根教鞭,指着发动机的各个部分。
“我们的困境,是多方面的。”前森院长沉声说道,“首先是材料科学的瓶颈。火箭发动机的燃烧室和喷管,工作温度高达数千摄氏度,对材料的耐高温、抗烧蚀性能要求极高。我们龙国虽然能生产一些高温合金,但在性能、寿命和可加工性上,与国际先进水平仍有差距。这意味着我们无法制造出更轻、更薄、更耐用的燃烧室,也无法设计出更高效的喷管形状,比如大膨胀比喷管,因为这些设计会增加材料的受热和受力负荷,现有材料根本无法承受。一旦材料强度不够,就可能在极端工况下发生变形甚至烧蚀,导致发动机性能下降甚至失效。”
“不过在这一点上姜晨同志的凤凰军工厂似乎给我们带来了新的转机。”前森院长看向姜晨,姜晨点头回应。
“但是除了耐高温材料问题,我们还有很多难关需要攻克的。”
前森院长顿了顿,目光扫过在场的材料专家们,他们都低下了头,脸上写满了无奈。
他们何尝不知道这些问题?
但巧妇难为无米之炊,没有先进的技术和配方,他们也无能为力。
“第二点自然便是轻量化结构材料的不足。”前森院长继续道,“洲际导弹体型庞大,任何一点重量的减轻,都能转化为射程的增加。然而,我们在研制高强度、轻量化铝合金或复合材料方面,技术尚不成熟。我们不得不使用更厚重的钢材或传统铝合金,导致箭体结构偏重,进一步挤占了燃料和弹头的重量空间。这就像一个运动员,身上背着过重的沙袋,即使再努力,也跑不快,跑不远。”
一位结构工程师叹了口气:“前院长说得没错。我们每减轻一公斤重量,都意味着射程能增加几十公里。但现在,我们能做的优化已经非常有限了。”
姜晨在心中默默记下。
轻量化材料...
“再者,是精密制造工艺的落后。”前森院长指了指黑板上的涡轮泵示意图,“涡轮泵是液体火箭发动机的‘心脏’,其内部的轴承和密封件需要在极端高温、高速、高压下长时间稳定工作。我们龙国在精密轴承制造、特种密封材料和工艺上存在短板,限制了涡轮泵的转速和压比,直接影响了燃料输送效率和发动机整体性能。此外,高效的燃烧室需要极其精密的加工工艺,确保内部流道的光滑和尺寸的精确,以实现燃料和氧化剂的充分混合与燃烧。复杂形状的喷管,也需要先进的成型技术。然而,我们当时的精密机床和加工设备相对落后,难以满足这些严苛的要求,导致产品一致性差,良品率低。”
负责生产工艺的工程师苦笑着摇头:“前院长,我们已经尽力了。一台进口的精密机床,我们得省吃俭用好几年才能买一台,而且还经常被西方国家卡脖子。很多时候,我们只能靠土法上马,靠工人的双手和经验去弥补设备的不足,但这种方式,终究有其极限。”
“最后,也是最核心的,是理论研究与设计经验的缺乏。”前森院长语气沉重,“我们现在主要掌握的是较为简单的燃气发生器循环,这种循环方式比冲效率相对较低。而更先进的分级燃烧循环,虽然理论上已知,但其复杂的系统集成、启动控制和燃烧稳定性问题,对龙国而言是巨大的挑战。我们对燃烧室内复杂流场、燃料雾化、火焰传播等微观过程的理解和模拟能力不足,使得发动机设计更多依赖于经验和反复试验,而非精确的理论指导。更致命的是,我们在计算机技术方面与西方存在巨大差距,缺乏先进的数值模拟和仿真工具。这意味着每一次设计改进,都必须通过耗时耗力的实际制造和台架试验来验证,大大延长了研发周期和成本。我们没有足够的‘试错’资本和时间。”
前森院长的话语,让会议室内的气氛变得更加沉重。
每个人都清楚,这些问题并非一朝一夕能够解决,它们是整个国家工业和科技水平的缩影。
“那么,鹰酱和联邦呢,他们是怎么做的?”一位年轻的科研人员忍不住问道,他眼中充满了困惑和一丝不甘。
前森院长叹了口气,走到黑板的另一侧,写下了“鹰酱”和“联邦”两个词。
“鹰酱和联邦的成功,并非一蹴而就,而是建立在深厚的工业基础、巨额的资金投入、以及对先进技术的持续探索之上。”前森院长沉声说道,语气中带着一丝复杂的情绪,既有对他们成就的认可,也有对龙国落后的无奈。
“先说鹰酱。”他指了指黑板上的“鹰酱”二字,“他们的起步,得益于二战的遗产。通过‘回形针行动’,他们吸收了大量德国V-2火箭科学家,如冯·布劳恩团队,这为他们的导弹和航天事业奠定了坚实的基础,获得了宝贵的早期技术和经验。这让他们少走了至少几十年的弯路。”
“更重要的是,鹰酱拥有当时世界上最强大、最完善的工业体系。在材料科学、精密机械加工、电子技术、计算机技术等领域都处于领先地位。这使得他们能够生产出高性能的合金材料,比如能够承受更高温度和压力的镍基合金;高精度的涡轮泵,其叶轮加工精度达到微米级;复杂的制导系统,采用先进的集成电路;以及可靠的电子元件。这些都是我们目前望尘莫及的。”
前森院长自己就是鹰酱火箭研发团队的核心成员,自然对他们的底蕴一清二楚。
“这些年来,美苏军备竞赛白热化,鹰酱投入了天文数字的资金用于洲际导弹和航天项目的研发。这种不计成本的投入,使得他们能够尝试各种前沿技术,进行大量的试验和验证。他们可以建造几十个甚至上百个发动机试验台,进行数千次点火测试,每一次失败都是为了下一次的成功积累经验。这种财力,是我们无法比拟的。”
“在发动机技术上,鹰酱虽然早期主要采用燃气发生器循环,但他们通过优化设计和材料,实现了极高的性能。例如,他们的‘泰坦’系列和‘宇宙神’系列洲际导弹,都采用了高性能的液体发动机。他们还率先研发了再生冷却技术。这种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。这使得他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。”
“此外,鹰酱在计算机辅助设计(CAD)和模拟技术上的领先,使得他们能够利用强大的计算能力进行复杂的流体力学模拟、结构应力分析和弹道计算。在设计阶段就能发现并解决大部分问题,大大缩短了研发周期,降低了试验成本。我们现在还在用算盘和手摇计算机进行复杂的计算,他们已经用大型计算机进行三维仿真了。”
前森院长又转向“联邦”二字。
“联邦的路径则有所不同,但同样取得了辉煌成就。他们同样在二战后获得了德国火箭技术,并迅速将其应用于自己的导弹研发。联邦的火箭设计理念,更倾向于一种‘大力出奇迹’,他们擅长通过增加发动机数量或尺寸来获得巨大推力,以弥补单台发动机效率上的不足。这使得他们的导弹和运载火箭体型庞大,但推力惊人。”
“但联邦真正的杀手锏,是他们对分级燃烧循环液体火箭发动机的突破。”
前森院长语气中带着一丝敬佩。
“这种循环方式能够将涡轮泵的驱动燃气重新送回主燃烧室进行燃烧,从而最大限度地利用推进剂能量,获得比燃气发生器循环高得多的比冲。虽然技术难度极大,涉及到高温高压下的复杂燃烧和流体控制,但联邦通过长期不懈的努力和大量的试验,成功攻克了这一难关,使其洲际导弹和运载火箭拥有了无与伦比的性能。例如,他们的RD-170系列发动机就是分级燃烧循环的杰作,它的推力是世界之最。”
“联邦还拥有庞大的工业体系,能够进行大规模的火箭发动机生产和试验。他们通过大量的台架试验和飞行试验,不断完善设计,积累了丰富的工程经验。他们的导弹设计往往注重坚固耐用和在恶劣环境下的可靠性,以适应其广阔的国土和复杂的作战环境。”
前森院长说完,会议室内再次陷入了沉寂。
这一次的沉默,比之前更加沉重。
在场的科研人员们,听着前森院长对两大超级大国技术优势的详细剖析,无不感到一种深深的无力感。
他们清楚地意识到,龙国与世界顶尖水平之间的巨大差距,并非一朝一夕能够弥补。
许多人低头看着手中的资料,眉头紧锁,显然也曾为此问题而苦恼。
他们尝试过各种方案,但每一次都似乎触碰到了无形的壁垒,无论是材料的极限,还是工艺的瓶颈,都让他们感到力不从心。
那种面对世界级难题却无从下手的挫败感,弥漫在会议室的空气中。
他们是龙国的精英,是国家的希望,但面对如此巨大的技术鸿沟,即使是他们,也感到了一丝迷茫和绝望。
他们知道,要追赶上这两个超级大国的步伐,绝非易事。
但即便如此,他们也从来没有想过放弃。
然后,前森院长将目光看向了姜晨,眼神中带着一丝期待和信任。
他知道,这个年轻人,或许能带来他们苦苦寻求的答案。
“不过,就在前几天,姜晨同志在电话里,为我们目前的火箭研发带来了一些全新的思路。”前森院长语气兴奋,他知道,接下来的内容,将彻底颠覆在场许多人的认知,“这些思路,非常具有启发性,甚至可以说,是革命性的。
此言一出,会议室内再次响起掌声。
周建国率先鼓起掌来,他知道姜晨的本事,也知道前森院长对姜晨的看重。
其余的科研人员也跟着鼓掌,虽然他们并不知道这姜晨到底何方神圣,但在这里,前森院长就是天,他们愿意相信前森院长的判断,于是也跟期待着这位年轻的厂长,能带来真正的“神来之笔”。