Глава 448. Направление аэрокосмических двигателей •
После официального открытия Исследовательского института "Звездное море" работа Сюй Чуаня стала проходить в трех точках.
Дом на вилле у подножия горы Цзыцзинь, преподавание и руководство студентами в кампусе Нанкинского университета, а также работа над начальными проектами в Исследовательском институте "Звездное море".
Помимо этого, оставшееся время он тратил на изучение механизма новой атомной примесной структуры, обнаруженной в материале KL-66, и многоорбитальной сильно коррелированной системы.
Так прошло около недели, и через полмесяца снова наступит Новый год.
Исследовательский институт "Звездное море", конференц-зал Института космонавтики.
Сюй Чуань сидел на стуле и слушал отчет главного руководителя Института космонавтики Вэн Юньцзуна.
Хотя указание о перезапуске проектов пилотируемых космических полетов и даже исследования Луны еще не поступило, уже было решено, что соответствующие проекты будут переданы Исследовательскому институту "Звездное море", или, как и в случае с проектом управляемого термоядерного синтеза, здесь будет создано новое исследовательское учреждение.
А развитие аэрокосмических технологий для Сюй Чуаня было самым важным после завершения технологии управляемого термоядерного синтеза.
Ведь звездное море - это самое желанное направление.
"В настоящее время в области аэрокосмических двигателей в основном используются двигатели на химическом топливе для использования в атмосфере и электрические двигатели для использования на внешней орбите."
"В ракетах на ископаемом топливе в основном используются жидкий кислород и керосин, жидкий водород и жидкий кислород, жидкий кислород и метан, несимметричный диметилгидразин и твердое топливо. В нашей серии ракет "Чанчжэн" в основном используется жидкий кислород и керосин."
В конференц-зале Вэн Юньцзун сделал краткий общий отчет о текущих аэрокосмических направлениях в разных странах.
Благодаря участию в совещаниях в эти дни, словам Вэн Юньцзуна и изучению некоторых материалов, Сюй Чуань получил общее представление о ситуации в отечественной и зарубежной аэрокосмической промышленности и соответствующем развитии.
Выслушав это, он сказал: "Судя по материалам, которые вы представили, если разрабатывать космический челнок, то жидкий водород и жидкий кислород будут наиболее подходящим топливом."
Вэн Юньцзун кивнул и сказал: "Да, жидкое водородно-кислородное топливо действительно является наиболее часто используемым и самым эффективным ракетным топливом в настоящее время."
"Но из-за сверхнизкой температуры жидкого кислорода и жидкого водорода, как хранение, так и использование являются довольно хлопотным делом. Наши технологии в этой области относительно отсталые."
Немного поколебавшись, он посмотрел на Сюй Чуаня и сказал: "Прошу прощения за прямоту, академик Сюй, хотя в последние годы наши аэрокосмические технологии развиваются довольно быстро, но в конечном итоге мы начали поздно, и у нас все еще есть большой разрыв с такими странами, как США и Россия, в области аэрокосмических технологий."
"В настоящее время наши разрабатываемые ракеты-носители, будь то серия "Чанчжэн" или серия "Шэньчжоу", имеют грузоподъемность менее тридцати тонн. У нас не так много опыта в создании ракет-носителей с грузоподъемностью более тридцати тонн."
"А если говорить о разработке технологии космического челнока, то это связано с ракетами-носителями большой грузоподъемности, а также с технологиями, связанными с космическим челноком, это слишком много всего."
Помолчав, он продолжил: "Хотя говорить о том, что мы превозносим чужие достижения и принижаем свои, неприятно, но, судя по нашим нынешним аэрокосмическим технологиям, можно сказать, что пилотируемый полет на Луну, особенно с помощью технологии космического челнока, - это почти невыполнимая задача."
Услышав это, Сюй Чуань не придал этому особого значения.
По сути, развитие аэрокосмической отрасли действительно было таким, как сказал Вэн Юньцзун.
Поскольку аэрокосмическая отрасль, особенно пилотируемые полеты на Луну и другие аспекты, с трудом приносят эквивалентную отдачу, за исключением периода холодной войны между США и СССР в прошлом веке, в аэрокосмические технологии в последующие годы практически не вкладывалось больших средств.
Возьмем, к примеру, Китай. В настоящее время бюджет Китая на аэрокосмическую отрасль в 2020 году составляет всего 13 миллиардов юаней, менее 15 миллиардов юаней, и это общая сумма всех проектов, таких как "Чанчжэн", "Шэньчжоу", "Бэйдоу", "Чанъэ" и "Тяньгун".
Звучит много, но на самом деле это довольно мало.
Вы должны знать, что в прошлом веке, чтобы осуществить пилотируемый полет на Луну, США разработали программу "Аполлон", и общие инвестиции в нее превысили 22 миллиарда долларов.
Если пересчитать экономический рост и инфляцию США на сегодняшний день, то эта цифра увеличится примерно в семь-восемь раз.
Другими словами, для осуществления одного пилотируемого полета на Луну потребуется около 150 миллиардов долларов.
Конечно, такой пересчет на самом деле не имеет большого значения, ведь в то время технологии были относительно незрелыми, и, естественно, вкладывалось больше средств.
А сегодня пилотируемый полет на Луну, при относительно зрелых аэрокосмических технологиях, естественно, не потребует таких больших затрат.
Но из этих данных видно, насколько затратным является инвестирование в аэрокосмические технологии.
И дело не только в финансировании, пилотируемый полет на Луну затрагивает слишком много основных технологий.
Только одна ракета-носитель большой грузоподъемности включает в себя корпус ракеты, систему силовых установок, систему управления, систему телеметрии, систему внешних измерений, систему управления безопасностью и т.д., не говоря уже о космическом челноке.
Пилотируемые космические технологии затрагивают целую, почти полную промышленную систему, и в некотором смысле сфера охвата даже шире, чем у технологии управляемого термоядерного синтеза.
Догнать и даже превзойти в области аэрокосмических технологий очень сложно.
Не говоря уже о другом, только в области грузоподъемности ракет-носителей. Сверхтяжелая ракета-носитель "Сатурн-5", разработанная США в 1960-х годах, имела тягу 3400 тонн, а грузоподъемность на низкой околоземной орбите и лунной орбите составляла 118 тонн и 45 тонн соответственно. А в Китае в настоящее время самая мощная ракета-носитель - "Чанчжэн-5", ее максимальная тяга составляет 879 тонн, грузоподъемность на низкой околоземной орбите - 25 тонн, данных по лунной орбите пока нет.
С этой точки зрения можно сказать, что путь еще долог.
Сюй Чуань, естественно, знал об этих пробелах после того, как разобрался в ситуации, но он не сдался.
Для ученого самое главное - не бояться смотреть в лицо трудностям, с которыми он сталкивается.
Подумав немного, Сюй Чуань посмотрел на Вэн Юньцзуна и спросил: "Если бы можно было обеспечить миллион киловатт-часов электроэнергии, есть ли подходящая технология электрического двигателя, которая могла бы обеспечить грузоподъемность в сто тонн?"
Услышав этот вопрос, Вэн Юньцзун опешил, а затем нахмурился.
Подумав некоторое время, он горько усмехнулся и покачал головой: "Этот вопрос выходит за рамки моей компетенции, я не очень много знаю об электрических двигателях."
"Ведь когда я был на Сычуаньской аэрокосмической базе, я в основном отвечал за ракеты-носители на химическом топливе."
Подумав, он продолжил: "Если вам нужна информация об электрических двигателях, я могу порекомендовать вам одного человека."
"Кто? Он в Китае?" - спросил Сюй Чуань.
Вэн Юньцзун кивнул и сказал: "Конечно, в Китае. Главный конструктор космической станции "Тяньгун" академик Ян Хун. Он, вероятно, является лучшим в стране в области технологий, связанных с электрическими двигателями, и он разработал двигатель Холла мирового класса, используемый на "Тяньгуне"."
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Хорошо, я поищу академика Яна."
Вэн Юньцзун посмотрел на Сюй Чуаня, подумал и, поколебавшись некоторое время, все же сказал: "Что касается электрических двигателей, честно говоря, я лично не очень оптимистичен."
"Будь то ионный двигатель или двигатель Холла, хотя я не очень хорошо разбираюсь, но тяга у обоих невелика. Этого достаточно для применения на спутниках или космических станциях в космосе, но если применять сейчас в атмосфере, боюсь, что без четырех-пяти модернизаций это будет сложно сделать."
"Ведь тяга слишком слабая, она все еще на уровне миллиньютонов."
"И вместо того, чтобы исследовать электрические двигатели, я бы посоветовал имитировать аэрокосмический путь США и использовать химическое топливо для движения. По крайней мере, это уже пройденный путь, и у нас больше шансов на успех."
Услышав это, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Вы правы, технология двигателей на химическом топливе действительно является пройденным путем, она более зрелая, и мы можем идти по проторенной дорожке."
"Но ее потенциал практически исчерпан, можно сказать, что продвинуться вперед очень сложно. Я думаю, вы это тоже прекрасно понимаете."
Услышав это, Вэн Юньцзун согласно кивнул.
Хотя технология ракет на химическом топливе зрелая, удельный импульс практически невозможно увеличить.
Сюй Чуань продолжил: "Если мы хотим превзойти западные страны во главе с США в области аэрокосмических технологий, мы должны найти другой путь."
"И электромагнитное движение, несомненно, является ключом к будущему, особенно в условиях, когда технология управляемого термоядерного синтеза уже реализована, развитие электрических двигателей с большим удельным импульсом является еще более необходимым."
Помолчав, он продолжил: "Конечно, на данный момент наш путь не определен. Рассматриваются как традиционные двигатели на ископаемом топливе, так и электрические двигатели."
"Конкретное направление развития будет обсуждаться и исследоваться экспертами в области космонавтики после того, как будут реализованы проекты пилотируемых космических полетов и пилотируемых полетов на Луну."
"И сейчас наша работа состоит в том, чтобы разобраться в преимуществах и недостатках различных двигателей и связанных с ними технологий, а затем обсудить это на совещании по проекту через некоторое время."
"Не волнуйтесь, я не из тех, кто не прислушивается к советам, что нужно обсудить - обсудим, что нужно обговорить - обговорим."
Услышав это, Вэн Юньцзун немного успокоился.
Когда его переводили сюда из Сычуаньской аэрокосмической базы, он получил указание полностью сотрудничать с исследовательскими работами академика Сюй.
Что это значит, само собой разумеется.
Но, честно говоря, переход из одной отрасли в другую подобен переходу через гору, барьеры между разными областями не так-то легко преодолеть.
Особенно в двух почти не связанных друг с другом областях - управляемом термоядерном синтезе и аэрокосмической технике.
Он немного беспокоился, что этот человек может зациклиться на какой-то технологии, которую он считает возможной, но которую в настоящее время действительно трудно реализовать, а затем вложить в нее много людских и материальных ресурсов и средств, и в конечном итоге прогресс будет медленным или вообще нулевым.
Это не было чем-то невозможным.
Но после этих слов он немного успокоился.