完成一次试射后,5号井进入整理、检查,准备第二轮试射。
第二轮试射的火箭有些变化,名字变成了远征一号丙。
甲乙丙三个型号,其实都出自于同一个火箭设计团队。
甲型用于载人,也就是五号井设计最初的目的;乙型则是用于运输重要载筹,设备精密度太高,往往难以承受巨大加速度的拉扯,所以乙型的最大出井速度只略大于甲型。
丙型意在最大化利用超级电磁轨道的力量,把尽可能重的载筹送上轨道。
丙型的长度,从乙型的三十米,增加到三十五米,其载荷段长度却缩短了,加上上面级推进器,也只有十四米。
第二轮试射的主要载筹,是个水箱,里面装了三十吨水,含水箱,以及包含两套爬虫机械臂分装件、五台智人机器人及其各种工具配件、一套RCS燃料再分配系统的货舱,试射载荷总重量,接近五十吨。这个重量甚至距离5号井的理论载货上限,还有一大截!
其中爬虫机械臂,是老空间站已经有的设备,这玩意可以借助每个舱段预留的对接点,在太空站外爬来爬去,帮助进行对接、宇航员舱外工作等作业。
此时未来空间站上有两套机械臂,不过只有基础功能,新的还附有额外的分支机械臂,对后续的加工作业提供帮助。
RCS燃料再分配系统,则是专门为未来空间站研制的新设备。
由于未来空间站舱外作业非常多,原有的一次性RCS组单元已经有点落伍,这套设备就是配合一些新的RCS组单元,在太空站里实现RCS再装填,降低物资消耗。
再分配系统,更代表了一个正在加大投入的航天分支,再利用和再生,此处且不展开。
远征一号丙的载荷总重达到首次试射的两倍,自重也多了八十吨,但这东西的出井速度,甚至比丙型还快,接近三马赫。
完全超导化的电磁发射井就是如此霸道,只要电管够,发射出井速度什么的,只是个数据设定问题。
出井后,远征一号丙以5%的推力推进,速度不增反降,达到一万米高度时,外壁温度临近300度,并且卡住了。
这是另一个研究项目,目的是极限利用现有发射规则,进一步提高燃料利用率。
三百度在气动加热中是个较为特殊的点,既某高度下,速度刚刚够触发气动加热时能达到的最高温度。
本次发射,将把外壁温度全程控制在280到350度之间,看看到底能不能省下理论中那6%的燃料。
结果情况还可以,虽然没达到理论值,但在第一级分离时,的的确确达到第二计划轨道,比之前的方案省下大约3%燃料。
这个轨道的位置,比远征一号乙试射时更高,近点一百三十公里,远点二百公里,该高度如果自然回落,第一级需要几年才能落回大气层。
从太空垃圾管理的角度,这个发射计划不太好,但尝试嘛,总是会有些无法兼顾之处。
有了这次经验,之后的丙型可以把一级的比例略微缩小一点,把一级留在乙型的相同轨道上,两三个月内回落大气,并为上面级留下更多的燃料储备,最终多余的燃料,都可以被未来空间站回收。
两次试射成功,5号发射井供电网部分发电机组暂时停机,全井进入全面检修,并准备首次载人模拟测试。
另一边,一二三号井按发射窗口,依次发射正常组件。
因为轨道升高的关系,发射窗口由之前的八十多分钟,增加到了上百分钟。窗口段略微增加更有利于连续发射,每个发射段,都有更充分的时间进行末端对接调整。
三天后,5号发射井供电网再次提高发电量,准备载人模拟测试。
先进行一次载人模拟,还是为了宇航员安全。
由5号井发射的飞船,是一艘全新型号的载人飞船,名叫应龙。
以往C国载人航天,使用的都是2.5米直径的火箭,载荷整流罩直径小于3.35米,飞船本体各段直径都在三米以下。
使用电磁井发射,载荷段只能小于等于火箭主体直径,用5米的发射井,去发射三米直径的载荷,必然是巨大的浪费。
应龙采用了截面为类八边形的几何柱段,虽然为了保证长期内外压差下结构不变形,仍然使用了有弧度的外壳,但已经比较像科幻片里的飞船了——除了太阳能板。
前面提过,圆形截面的内空间有效利用率比较小,采用几何构型,夹层设备、管线的配置更合理,有利于降低检修难度。
但有个重大缺点,截面非圆形的物体,以同样的速度再入大气,升温速度会更快!
没错,应龙在设计时,就没想过再次回归大气层。
后续的逃生/返回舱,将全部由1、2、3号井发射专门的新式返回舱,与空间站进行自动对接。由于任务单一,这种返回舱会更简单、成本更低,但安全性却会更高,在空间站升轨之前已经完成了无人测试。
应龙总长度11.6米,截面对角线长度4.6米,上升座椅(从地表时发射人必须躺着)达到十二个之多,也就是它一次能送十二个人上天!
除基本功能之外,初版应龙还带有两个侧面对接口,可容纳两个装备好宇航服人员的减压室/出舱口,以及一个接近四十立方米的货舱。
之后还有进阶功能。
应龙实际上并不是针对空间站制造的飞船,毕竟C国及合作国家一起,都有好几个低轨道飞船型号了,再开发一个大号的功能重复的飞船,纯属浪费资源。
它的短期目标是成为月球开发使用的往返飞船,后续型号再瞄准红星、小行星带。
为了满足后续任务,应龙飞船有一些拓展功能,比如可供爬虫机械臂停泊的锚点是必须的;另外还有额外的燃料罐外接系统,可以把捕捉小行星剩下的那些燃料罐利用起来一部分;它甚至可以通过简单的模块化加装,额外挂载两个或四个之前用于捕捉小行星的推进器单体。
回到测试现场。
本次试射,十二个上升座位都固定了八十五公斤的假人,这些假人全身都是传感器,用来搜集测试阶段的全程数据。
此外,载筹还有一周的口粮、饮水,燃料舱容量30%的燃料。
该状态下,应龙全重为23吨,比旧空间站的核心舱略重一点。可以看出来相比核心舱那种静止物体,短了五米的应龙飞船“平均质量密度”却很大,不过这个状态已经是各种任务综合考虑下的最优解了。
随后的发射过程,全程各级火箭发动机,都没有达到最大推力。
传感器测量到的最大g力停留在4.5g,并且总共只持续了三秒,其他时间段G力均控制在3.99G以下。
g力小意味着加速慢,会在大气内停留更长的时间,总体阻力和重力带来的ΔV损失更大,有数十吨燃料被浪费在其中。
但控制住发射过程g力,正是修建5号超级井的最初目的,通过更低的发射G力,能把体质更弱的人送上太空里,比如那些国宝级的两院院士以及后续的专业领域人才。
本次测试成功,意味着5号发射井及应龙飞船,你能够负担起运输特殊人才的任务。
不过第二艘应龙飞船,还要等一个月才能完成组装和调试,所以本轮的空间站成员,还是得用传统方式上天。
试射用的应龙飞船,仍然会与未来空间站对接,之后将作为发往月球的一次性推进载具用,当然如果到时候情况比较好,航天系统也不介意它多飞几趟地月转移轨道。
为了降低自身负担,C国给西中洲共同体、R国,分别提供了一批指定用途的超导体,用于搭建载人电磁轨道发射器。
其中R国的工程,将由C国建筑公司和R国排名第一的基建公司共同承建。西中洲部分,因为A国的影响力仍在,几十年来的负面宣传也是问题,只能让他们慢慢折腾,初步估计五年内能修好都是上帝罩住了。
工程规格,自然也要跟着未来空间站使用的标准来。
按该套标准,载荷直径在三米以下,对各种接口的适配性都比较差,当初C国没有建2.5米口径的发射井也是出于该原因。
但考虑到调整整个航天工业链的代价,实在过于巨大,对财政紧张的R国负担太大。因此与R国共建的新发射井,采用了他们的口径标准之一,4.1米芯级。
其实原本照顾到R国的情况,C国工业部门推荐的是3.5米直径的芯级,可R国认为这是几十年来,唯一一次推动航天工业升级的机会,而选择了火箭技术难度更大的4.1米芯级。
这台4.1米的芯级,就是R国当年用来发射他家空间站核心舱的火箭,不过那个空间站二十年前就已经落回大气层了。
外交部的人,还提了个在Tz建立近赤道的电磁发射器意见,但综合考虑后被暂缓了。
Tz本土并不经过赤道,北边的邻居Ken才是个跨赤道地区,不过Ken境内人化怪兽泛滥区太大,就算清除掉这些玩意,公共设施、电网的恢复也需要大量时间,不用考虑。
Tz的优势在于与C国关系稳固,且经过几十年的援助与自我建设,已经有了一定的基建基础。
可Tz的发展水平始终是差了点,电磁发射器是个超级电老虎,功耗峰值能超过千兆瓦(G瓦)级,短时间内他们还无法负担如此离谱的额外用电消耗,具体通过调峰等手段,还需要补充多少发电能力,还得经过实地考察。
更重要的是黑洲本地缺乏精确核打击所需的战场实时定位能力,巨大的基建投入说不定什么时候就毁于一旦了,所以要建设电磁发射器,Tz的军事力量也还需要更上一层楼。
这些筹备暂时还用不上,本轮载人任务,还是西中洲和R国各提供一个飞船,其余的都是C国自己来。
……不是C国要强,而是西中洲的废物们工业力量太差劲,根本拿不出额外的产能负担更多的生产和发射任务。
本轮次的人员和上回一样,主要是工业系统和工程院序列的,但人数更少。
人数的问题,还要归功于A国干掉黑羊的战绩。
原本C国考虑到最糟的情况,是黑羊的污染范围快速扩大,在那种情况下,原本空间站人员不但不会下来,还要继续往里面塞人,当然现在考虑长远发展就不需要了,人越少,消耗的补给越少,工作方面,大部分简单任务都可以交给智人机器人。
有了智人机器人的应用经验积累,本轮的C国成员组成,变成八个人加七台智人机器人,算上西中洲和R国的,以及留守在空间站里的八名宇航员,总计二十一人。
人数不多,不过本轮刻意增加了女宇航员比例,男女比例为十三比八,第一位在太空里生孩子的人类说不定就会在其中产生,现在还不具备条件,但应该不太遥远。
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