在电子号火箭所处时代而言,法拉第发动机的工作时间其实只有两分钟,而那时候实际只消耗了电池组一半电量而已。
搞清楚之前法拉第火箭发动机的电机电池情况之后,回头再说现在。
其实吧,情况都已经有了很大变化
汉米顿自己想通其中道理之后,也没打算继续狡辩,反而大大方方地承认,并且还将这里面的情况都跟所有人解释清楚。
心服口服:“在火箭起飞阶段,如果发动机持续工作四分钟,其结果如非是把现有电池的电量用完而已,但n计划是要回收火箭,那这就意味着火箭回程阶段还需要继续使用发动机,到那个时候,在工作电池动力组里面,其实都已经没电了。”
有关电池参数的选取,核心问题还是看火箭发动机的工作时间。
火箭如果仅仅只工作两分钟,限制锂电池动力组重量的核心因素就是放电倍率,在那个情况下,给电池组减重的唯一办法就是牺牲安全、寿命来换取高倍率放电。
而现在火箭要在最高不超过3马赫速度的情况下飞一个来回,发动机平均工作时间甚至要达到6分钟左右,此时限制电池组重量就不再是放电倍率,反而应该是考虑电池的功率密度。
情况很简单!
单台法拉第甲烷发动机的电机功率0,六分钟飞行时长算下来,总计耗电达到40电功率。
而钛酸锂电池的功率密度为70,在这个时候,一台发动机就至少需要配备7的电池组,再加上备用电池,实际单台发动机至少就需要准备11的锂电池组。
所以从功率角度来考虑,每台发动机需要额外增加2电池组,二十一台发动机就需要42锂电池。
不考虑放电倍率问题,在3马赫红线下,现在同样也要多携带42电池。
增加42是增加,增加94也是增加!
那不如干脆一点儿,直接一步到位,再多增加52的电池组,这样不仅电池功率密度得到了最大程度的保障,而且安全性、寿命也能大幅度增加。
刘航学最后站出来,他来缓和气氛。
给出最后一个理由:“我们n计划是研制一款可重复使用的载人航天飞行器,安萨里大奖官方更是严格规定了可重复使用的零件占比,如果使用只有一次寿命的电池,这就将严重占用宝贵地一次性耗材比例。”
与此同时,既然大家都有支持常规倍率电池的理由,那纪源也不介意来凑个热闹。
她是站在经济成本角度考虑,建言:“使用牺牲了寿命的一次性钛酸锂电池,每次飞行都需要要报废170重的电池,而如果选择低倍率电池,那我们就能有效地延长电池循环寿命,一次购买安装300电池,再后面就不用继续更换采购。”
说的抠门一点,锂电池价格本来就贵,更何况是钛酸锂电池呢,能够跟“钛”字沾上关系,这还能便宜得了?
商业航天的核心是什么,核心是成本控制。
整个讨论持续了一天半的时间,最后在经过各种考虑与权衡之后,终于才在研发团队中取得一致认可。
而为保证火箭安全可靠、成本可控、重复使用率更高,选择这样的结果,其实也没有任何悬念。