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254太空開發新階段二



完成一次試射後,5号井進入整理、檢查,準備第二輪試射。

第二輪試射的火箭有些變化,名字變成了遠征一号丙。

甲乙丙三個型号,其實都出自于同一個火箭設計團隊。

甲型用于載人,也就是五号井設計最初的目的;乙型則是用于運輸重要載籌,設備精密度太高,往往難以承受巨大加速度的拉扯,所以乙型的最大出井速度隻略大于甲型。

丙型意在最大化利用超級電磁軌道的力量,把盡可能重的載籌送上軌道。

丙型的長度,從乙型的三十米,增加到三十五米,其載荷段長度卻縮短了,加上上面級推進器,也隻有十四米。

第二輪試射的主要載籌,是個水箱,裏面裝了三十噸水,含水箱,以及包含兩套爬蟲機械臂分裝件、五台智人機器人及其各種工具配件、一套RCS燃料再分配系統的貨艙,試射載荷總重量,接近五十噸。這個重量甚至距離5号井的理論載貨上限,還有一大截!

其中爬蟲機械臂,是老空間站已經有的設備,這玩意可以借助每個艙段預留的對接點,在太空站外爬來爬去,幫助進行對接、宇航員艙外工作等作業。

此時未來空間站上有兩套機械臂,不過隻有基礎功能,新的還附有額外的分支機械臂,對後續的加工作業提供幫助。

RCS燃料再分配系統,則是專門爲未來空間站研制的新設備。

由于未來空間站艙外作業非常多,原有的一次性RCS組單元已經有點落伍,這套設備就是配合一些新的RCS組單元,在太空站裏實現RCS再裝填,降低物資消耗。

再分配系統,更代表了一個正在加大投入的航天分支,再利用和再生,此處且不展開。

遠征一号丙的載荷總重達到首次試射的兩倍,自重也多了八十噸,但這東西的出井速度,甚至比丙型還快,接近三馬赫。

完全超導化的電磁發射井就是如此霸道,隻要電管夠,發射出井速度什麽的,隻是個數據設定問題。

出井後,遠征一号丙以5%的推力推進,速度不增反降,達到一萬米高度時,外壁溫度臨近300度,并且卡住了。

這是另一個研究項目,目的是極限利用現有發射規則,進一步提高燃料利用率。

三百度在氣動加熱中是個較爲特殊的點,既某高度下,速度剛剛夠觸發氣動加熱時能達到的最高溫度。

本次發射,将把外壁溫度全程控制在280到350度之間,看看到底能不能省下理論中那6%的燃料。

結果情況還可以,雖然沒達到理論值,但在第一級分離時,的的确确達到第二計劃軌道,比之前的方案省下大約3%燃料。

這個軌道的位置,比遠征一号乙試射時更高,近點一百三十公裏,遠點二百公裏,該高度如果自然回落,第一級需要幾年才能落回大氣層。

從太空垃圾管理的角度,這個發射計劃不太好,但嘗試嘛,總是會有些無法兼顧之處。

有了這次經驗,之後的丙型可以把一級的比例略微縮小一點,把一級留在乙型的相同軌道上,兩三個月内回落大氣,并爲上面級留下更多的燃料儲備,最終多餘的燃料,都可以被未來空間站回收。

兩次試射成功,5号發射井供電網部分發電機組暫時停機,全井進入全面檢修,并準備首次載人模拟測試。

另一邊,一二三号井按發射窗口,依次發射正常組件。

因爲軌道升高的關系,發射窗口由之前的八十多分鍾,增加到了上百分鍾。窗口段略微增加更有利于連續發射,每個發射段,都有更充分的時間進行末端對接調整。

三天後,5号發射井供電網再次提高發電量,準備載人模拟測試。

先進行一次載人模拟,還是爲了宇航員安全。

由5号井發射的飛船,是一艘全新型号的載人飛船,名叫應龍。

以往C國載人航天,使用的都是2.5米直徑的火箭,載荷整流罩直徑小于3.35米,飛船本體各段直徑都在三米以下。

使用電磁井發射,載荷段隻能小于等于火箭主體直徑,用5米的發射井,去發射三米直徑的載荷,必然是巨大的浪費。

應龍采用了截面爲類八邊形的幾何柱段,雖然爲了保證長期内外壓差下結構不變形,仍然使用了有弧度的外殼,但已經比較像科幻片裏的飛船了——除了太陽能闆。

前面提過,圓形截面的内空間有效利用率比較小,采用幾何構型,夾層設備、管線的配置更合理,有利于降低檢修難度。

但有個重大缺點,截面非圓形的物體,以同樣的速度再入大氣,升溫速度會更快!

沒錯,應龍在設計時,就沒想過再次回歸大氣層。

後續的逃生/返回艙,将全部由1、2、3号井發射專門的新式返回艙,與空間站進行自動對接。由于任務單一,這種返回艙會更簡單、成本更低,但安全性卻會更高,在空間站升軌之前已經完成了無人測試。

應龍總長度11.6米,截面對角線長度4.6米,上升座椅(從地表時發射人必須躺着)達到十二個之多,也就是它一次能送十二個人上天!

除基本功能之外,初版應龍還帶有兩個側面對接口,可容納兩個裝備好宇航服人員的減壓室/出艙口,以及一個接近四十立方米的貨艙。

之後還有進階功能。

應龍實際上并不是針對空間站制造的飛船,畢竟C國及合作國家一起,都有好幾個低軌道飛船型号了,再開發一個大号的功能重複的飛船,純屬浪費資源。

它的短期目标是成爲月球開發使用的往返飛船,後續型号再瞄準紅星、小行星帶。

爲了滿足後續任務,應龍飛船有一些拓展功能,比如可供爬蟲機械臂停泊的錨點是必須的;另外還有額外的燃料罐外接系統,可以把捕捉小行星剩下的那些燃料罐利用起來一部分;它甚至可以通過簡單的模塊化加裝,額外挂載兩個或四個之前用于捕捉小行星的推進器單體。

回到測試現場。

本次試射,十二個上升座位都固定了八十五公斤的假人,這些假人全身都是傳感器,用來搜集測試階段的全程數據。

此外,載籌還有一周的口糧、飲水,燃料艙容量30%的燃料。

該狀态下,應龍全重爲23噸,比舊空間站的核心艙略重一點。可以看出來相比核心艙那種靜止物體,短了五米的應龍飛船“平均質量密度”卻很大,不過這個狀态已經是各種任務綜合考慮下的最優解了。

随後的發射過程,全程各級火箭發動機,都沒有達到最大推力。

傳感器測量到的最大g力停留在4.5g,并且總共隻持續了三秒,其他時間段G力均控制在3.99G以下。

g力小意味着加速慢,會在大氣内停留更長的時間,總體阻力和重力帶來的ΔV損失更大,有數十噸燃料被浪費在其中。

但控制住發射過程g力,正是修建5号超級井的最初目的,通過更低的發射G力,能把體質更弱的人送上太空裏,比如那些國寶級的兩院院士以及後續的專業領域人才。

本次測試成功,意味着5号發射井及應龍飛船,你能夠負擔起運輸特殊人才的任務。

不過第二艘應龍飛船,還要等一個月才能完成組裝和調試,所以本輪的空間站成員,還是得用傳統方式上天。

試射用的應龍飛船,仍然會與未來空間站對接,之後将作爲發往月球的一次性推進載具用,當然如果到時候情況比較好,航天系統也不介意它多飛幾趟地月轉移軌道。

爲了降低自身負擔,C國給西中洲共同體、R國,分别提供了一批指定用途的超導體,用于搭建載人電磁軌道發射器。

其中R國的工程,将由C國建築公司和R國排名第一的基建公司共同承建。西中洲部分,因爲A國的影響力仍在,幾十年來的負面宣傳也是問題,隻能讓他們慢慢折騰,初步估計五年内能修好都是上帝罩住了。

工程規格,自然也要跟着未來空間站使用的标準來。

按該套标準,載荷直徑在三米以下,對各種接口的适配性都比較差,當初C國沒有建2.5米口徑的發射井也是出于該原因。

但考慮到調整整個航天工業鏈的代價,實在過于巨大,對财政緊張的R國負擔太大。因此與R國共建的新發射井,采用了他們的口徑标準之一,4.1米芯級。

其實原本照顧到R國的情況,C國工業部門推薦的是3.5米直徑的芯級,可R國認爲這是幾十年來,唯一一次推動航天工業升級的機會,而選擇了火箭技術難度更大的4.1米芯級。

這台4.1米的芯級,就是R國當年用來發射他家空間站核心艙的火箭,不過那個空間站二十年前就已經落回大氣層了。

外交部的人,還提了個在Tz建立近赤道的電磁發射器意見,但綜合考慮後被暫緩了。

Tz本土并不經過赤道,北邊的鄰居Ken才是個跨赤道地區,不過Ken境内人化怪獸泛濫區太大,就算清除掉這些玩意,公共設施、電網的恢複也需要大量時間,不用考慮。

Tz的優勢在于與C國關系穩固,且經過幾十年的援助與自我建設,已經有了一定的基建基礎。

可Tz的發展水平始終是差了點,電磁發射器是個超級電老虎,功耗峰值能超過千兆瓦(G瓦)級,短時間内他們還無法負擔如此離譜的額外用電消耗,具體通過調峰等手段,還需要補充多少發電能力,還得經過實地考察。

更重要的是黑洲本地缺乏精确核打擊所需的戰場實時定位能力,巨大的基建投入說不定什麽時候就毀于一旦了,所以要建設電磁發射器,Tz的軍事力量也還需要更上一層樓。

這些籌備暫時還用不上,本輪載人任務,還是西中洲和R國各提供一個飛船,其餘的都是C國自己來。

……不是C國要強,而是西中洲的廢物們工業力量太差勁,根本拿不出額外的産能負擔更多的生産和發射任務。

本輪次的人員和上回一樣,主要是工業系統和工程院序列的,但人數更少。

人數的問題,還要歸功于A國幹掉黑羊的戰績。

原本C國考慮到最糟的情況,是黑羊的污染範圍快速擴大,在那種情況下,原本空間站人員不但不會下來,還要繼續往裏面塞人,當然現在考慮長遠發展就不需要了,人越少,消耗的補給越少,工作方面,大部分簡單任務都可以交給智人機器人。

有了智人機器人的應用經驗積累,本輪的C國成員組成,變成八個人加七台智人機器人,算上西中洲和R國的,以及留守在空間站裏的八名宇航員,總計二十一人。

人數不多,不過本輪刻意增加了女宇航員比例,男女比例爲十三比八,第一位在太空裏生孩子的人類說不定就會在其中産生,現在還不具備條件,但應該不太遙遠。

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