比H50更适合做三级发动机的H80,此时也迎来了第一次实际测试。
H80的数字后缀是地面推力,真空推力可以达到112吨,差不多相当于土星五号的二级火箭发动机J-IIB。
8月14日的时候,长征十号发射后两天,新远航天发射场2号工位竖起了一枚新远三号。
这枚新远三号只搭载了二级,而且这台二级就是郭申所说的可回收二级。
它按照之前郭申的想法,在四台H240的中间挤下了一台从H50改进过来的H80发动机。
这枚二级火箭的外观也有极大不同,由于要经过大气层的烧蚀,火箭的整体外表面变成了黑色,那是一层从H2航天飞机隔热瓦上简化而来的隔热层。
由于保护对象从人类变成燃料罐,所以隔热层的重量和成本都降低了许多,但依然能满足抵抗大气层100次烧蚀的要求。
同时因为自重增加,为了不降低运力,二级火箭的箭体稍稍加长5米容纳更多燃料,细心的人还能发现它的下面部分多了几个鼓包。
二级火箭的回收方式跟一般人想的可能不太一样,它既不是垂直起落架回收也不是格栅舵回收,而是伞降。
因为那11米直径实在是太大了,箭体太宽而中央就那么一台H80摆来摆去,对姿态控制的考验高到离谱,理论上可行,实际上非常麻烦,所以想要竖着落到地上是不行的。
如果要多台发动机启动回收又势必要更改布局,如果用三台H80达到这个目的,那么二级的发动机就要从4台H240变成13台H80。
且不说太多发动机的死重问题,光是真空版所需的超大喷管就挤不下,所以是真的做不到。
而现在郭申设计的回收方式是:
二级火箭分离,然后原来的顶部变成钝圆的光滑面,头斜朝下抵御大气层的烧蚀和保护发动机,进入大气层后,顶部的降落伞弹开。
这一个降落伞的目的并不是减速,而是通过逐渐释放3个并依次变大的降落伞调整姿态把头朝下的火箭改成发动机朝下,大致调整过来后就抛弃。
然后就是四个巨大喷口的H240分别朝外张到最大,留足空间给H80火箭发动机开始摇摆减速,一直到海平面上5到10米时近乎悬停。
这个时候H80突然关机,同时埋设在下方的多个小型固体脉冲火箭点火,让箭体横躺着倒下去。
与此同时二级火箭尾部的几个鼓包裂开,弹出巨大的气囊,在火箭落水的时候自然就会使尾部发动机朝上,箭体朝下发动机朝上浮在水面上。
这个时候附近徘徊的拖船就赶过来,搭上铁链将火箭一路拖回港口,回收复用。
箭体是不怕泡盐水的,更何况还有能抗大气烧蚀的防护层,发动机沾一点点水也没事,洗洗就能用。
这套回收系统最大的好处是极大减少着陆部分质量,因为直接倒在水中,火箭所受的冲击很小,二级火箭不算长倒下去箭体强度也没事。
就这么一次就能省下至少一个多亿,新远三号的发射成本就和新远二号甲平齐了,舒服~
带着这样的期望,新远三号带着黑乎乎的可回收版二级火箭,飞向了天穹。
350秒后,新远三号的一级火箭分离进入回收程序,而二级火箭的四台H240又工作了一小会,在越过大气层后,直接掉头也开始回收。
从大气层外到电离层内圈,发动机无法启动进行制动,也不能进行气动调整,这段时间就是单纯的硬烧。
郭申抬起头,就能看到天边多了一颗亮眼的流星,那就是新远二号的二级,此时它正以30倍以上音速与大气猛烈摩擦。
然后是失联的几分钟,再之后二级火箭才越过电离层与地面建立起了联系。
本次发射任务林炬也积极学习老马,跟之前一样非保密任务每一次都有官方直播,这次发射说要回收二级,观看人数也不少。
此时的直播画面只有地面的摄像机,此时的天上只有一颗流星,没法传回任何图像,只有无线电联系。
当进入预定高度,几乎是头朝下掉落的火箭头部弹开了第一个降落伞,这个伞的面积非常小,而且很脆弱,只来得及刚刚被高速气流展开工作了一秒就断开飞远了。
但火箭的姿态已经调整了一点点,马上第二个降落伞也弹出,这个降落伞工作了2秒多钟也被撕碎了。
再之后,第三个降落伞也是最后一个弹出,虽然火箭依然在高速下坠,但在这个降落伞的作用下,它用5秒钟的时间将自己的姿态近乎摆正了。
随着第三个降落伞也被抛弃,H80发动机正式开始间断地点火,不停调整姿态。
直播画面此时依然看不到天上的具体情况,只有动画模拟的姿态演示。
随着高度逐渐下降,直到5000米的时候,画面中终于能看见放大后有些模糊的二级火箭了。
它此时虽然姿态已经完全摆正,但下降率极高,相比过去的回收火箭速度快了近乎一倍。
这是因为它为了减重装的燃料比较少,反正是海里回收,速度高一点没问题。
进入1000米高度,H80终于开始持续工作,这台系统研究院资金加速的发动机极其可靠,只进行了累计10次1800秒试车就直接实用。
多次点火还长时间工作,YF77直接哭晕在厕所。
高度一点点下降,郭申突然发现有点不对。
这怎么冒白烟了?
由于全身都是黑色,当白色的气体从火箭底部侧面逸出的时候特别显眼,想不注意都难。
直播间的网友还不知道发生了什么,但发射中心已经发现了异常:
“氧化剂贮箱压力骤降,疑似箭体出现裂纹!”
“01、04压力传感器异常,燃料快速减少!”
“氧化剂耗尽,发动机停车!”
在众目睽睽之下,已经下降到200米高度的二级火箭终于停止逸散白雾,底部的那台H80因燃料不足直接熄火,然后火箭直挺挺地往下掉。
监测到火箭开始横倒,根据预先的指令底部的四个气囊快速弹出,洁白的四个巨大气囊包裹了整个尾部。
二级火箭以与垂直面80度的夹角头朝下但基本是横着入水,在海上溅起巨大的水花,先在反作用力下弹起一段,然后又因为气囊头朝下最终漂浮在了海面上。
(本章完)