第560章 空天设计图
回到实验室，叶明第一时间铺开图纸构，开始构思跨世纪的的空天飞机。
空天飞机，是既能航空又能航天的飞行器，是掌控制空权的关键武器，就算是前世也没有成建制的空天飞机，模型也只有大俄那边的最靠近现实。
空天飞机上需要同时装有飞机发动机和火箭发动机，起飞时和普通飞机一样在飞机场的跑道上起飞，以高超音速冲上大气层飞行，再通过火箭发动机进入太空，在降落时可以像飞机一样在跑道上降落。
想要实现看似很简单，但要实现需要的配置相当高，他在大气层内的飞行速度最低要达到每小时一点六万公里，在三十到一百公里的高度最低需要十五倍音速，这对发动机的要求非常高。
而且因为要在大气层内外活动，不同的环境就需要不同的设计，想要将他们完美融合起来并不容易。
首先要考虑的是材料问题。
空天飞机完成作业需要多次出入大气层，每次出入都会和空气剧烈摩擦，产生大量气动热量。尤其是以高音速返回大气层时，气动加热会让飞行器表面达到奇极高的温度，头部温度最高能达到一千八百度左右，这对材料的温度要求非常高。
在抵抗高温的同时，还需要尽量做到重量轻、性能好、使用次数多的特点。
而且材料的硬度也要足够，空天飞机的不管是几十倍音速上升还是再入阶段都会受到冲击力、振动、空气动力的作用。
在这种情况下，选取的材料必须可以长期使用和维护，由此搭建的防热外表也要保持良好的气动外形，不管是材料还是对材料外形的设计都是一大难题。
材料方面叶明准备采用钛硼合金、碳复合材料和树脂基复合材料搭配使用，三种材料都是航空常用的轻型复合材料，能够抵抗温度高达三千多度，强度能够达到钛合金在室温的强度，但是重量大大降低，缺点是散热性能不太好。
为了弥补这种散热缺陷，叶明准备在便面覆盖氧化硅散热的同时，在机头、机翼等高温区域使用导热效率极高的吸热管来吸热，把温度传递到较较低的位置散热。
就像是在电脑Cpu上贴的散热器，用通管导热分散出去一样，简单的装置但是很有效！
当然还有比这种方式还要优秀的办法，比如把机体结构和防热系统一体化，把机体结构设计成管道式，让推进剂在管道里循环流动，让它吸收走结构外的热量，达到循环降温的目的。
钛硼合金需要用快速粉末冶金工艺制造，才能达到高纯度，拥有稳定的结构。用这种金属来制造机身内层的结构骨架，是整个空天飞机最重要的部分。
机头和机翼等温度最高的地方则是用碳复合材料，这种材料重量非常轻便，同时耐高温的能力不低于钛硼合金，表面还有碳化硅涂层，极大增加抗高温能力。
之后用树脂基复合材料作为其他部分的填充，总体的材料外形就设计完成。
第二是空天飞机最重要的动力问题。
一般飞机在研发中都要经过分动实验，但是空天飞机的空气动力学比航天飞机要复杂得多。因为飞机速度从零到二十五马赫的大幅度变化，飞行高度从地面到几百公里高的太空都要经过非常大数据的计算。
解决空气动力学的最有效手段就是空洞实验，但这种复杂的数据实验单凭一项项实验计算可能需要一百年的时间才能算出来。
但好在米格-105的技术已经基本成熟，叶明只需要按部就班延续下来，稍微改进就能够拿来使用。
但也是因为空气动力测试的数据不能随意更改，整体外形就不能随意改变，都需要进行重新测试后才能更改。
两种发动机的要求也很高，火箭发动机用于大气层外的推进，飞机发动机用于大气层内推进。
目前国内没有合适型号的发动机，所以叶明计划安装三类发动机：空气涡轮发动机、冲压发动机和火箭发动机！
空气涡轮发动机用处是让空天飞机水平起飞，当速度达到预定值两千四百公里每小时的时候就激活冲压发动机。
冲压发动机让空天飞机能在六十公里外的大气层内以每小时三万公里的速度飞行。
当快要接近大气层时推动火箭发动机，将空天飞机的主体送入太空！
三发动机也就代表着燃料和总重量比重增加，必须要缩减其中的一部分重量，最后能缩减的只有武器系统！
这也是没办法的事情，最后叶明只设计出一种微型导弹，能够进行短距离打击，勉强能够摧毁一颗卫星的当量。
有这颗小当量导弹就能证明华夏有了太空军事力量，先赢下这次的比拼再说，之后肯定还要持续改进。
总体设计叶明并没有参考前世西方研发中的空天飞机模型，而是保留了苏联空天飞机的老图纸模型，也就是将空天飞机分为两部分！
超音速母机和军用飞船！
超音速母机的上方衔接滑道，在其上面稳定镶嵌着军用飞船。当空天飞机冲出大气层后，军用飞船将会脱轨划出，单独的发动机能够让军用飞船前往周边任何一处位置，同时也能够和空间站的接口进行交接。
超音速母机则是在释放军用飞船之后重回大气层，围绕大气圈缓慢环绕两小时后，以飞机的方式安全降落在预定机场！
之所以在大气圈环绕两小时，是为了减缓直冲大气的热量和压力，以稍微平和的方式减少空天飞机的部件损失。
军用飞船在执行完作业之后，也会以相同的方式落回。因为其不需要承担起飞的燃料消耗，所以落回的燃料十分充裕。
设计两部分就是为了让军用飞船在太空中更加灵活，能够有充足的资本去做很多事情，甚至能够保留成为空间站返回的一个途径和保障。
将脑中的知识糅杂在一起嚼碎吸收，并且将有用的东西挑选出来组装，一张张图纸被画了出来。
揉了揉发酸的手腕，叶明起身走出房间，一抹赤红从东方缓缓升起，不知不觉他竟然画了半天外加一个通宵。
之前的设计他从来没超过几个小时，这次的设计却着实有点艰难！
好在有大俄补偿送来的技术指导，总体并没有太大卡顿，完善设计方面叶明一直都在行。设计图纸在脑子里的模拟运作的速度很快，几乎是一边绘画一边已经确定技术的可行性。
但这仅仅是开始，两个月的时间对这项科技来说很赶。
前世的空天飞机为什么一直都没有做出来？一是成本甚至要比航空火箭还要高，熄灭了一大堆人的研究欲望；二就是研发制作过程太过于繁琐，需要的周期一般都是按年算。
迎着朝阳回到宿舍，叶明倒头就开始呼呼大睡，直到午饭过去才被电话铃声叫醒。
来电的是谢苗，接通就关心道：“听骆洋说你昨天精神不太正常，今天又联系不到人，所以叫我打电话看看！没事吧？”
“他不会自己打电话联系我？”叶明摇了下昏沉的脑袋，随口问道。
“他说给你打十几个电话了！”谢苗听着叶明不像有事的样子，心情也放松了不少。
叶明翻出手机，入眼就是七八条未接来电，无疑全都是骆洋打来的。
“没事，就是昨天晚上画图纸画的太晚了，所以上午没醒过来！”叶明不敢说自己昨晚来了个通宵，少不了被谢苗温柔的埋怨，说的能让他有了愧疚心。
“知道你灵感来了挡不住，但是也要注意身体啊！要是还困就多休一会！”谢苗关心道。
两人又缠绵了几句才挂断电话。
此时叶明已经清醒过来，给骆洋回过了电话：“明明就给我打了七个电话，你告诉谢苗打了十几个！一点也不严谨！”
“你知不知道研究最重要的就是严谨？扣你两个月研究经费，让你再找谢苗告状！”
听着“嘟嘟嘟”的挂断声，骆洋欲哭无泪，他明明可以直接因为找谢苗而扣经费，却费事找了个不严谨的理由。
难道关心还有错啦？？没天理啊！
草草解决洗漱和吃饭，叶明又一头扎进研究室里，开始将每个设施的配件分开，一些交给618厂代做，一些交给太空探索研究公司那边设计，剩下一些重要的零件则是由他亲自制作。
最大头的就是整体的外壳结构，因为金属材料工艺的难度很高，要求的精密程度也很高，叶明不放心让别人制作，最好还是自己制作的比较安心。
将所有零件图纸分类之后，叶明快速将零件要求送给几家公司，并且嘱咐他们严格按要求制作，当然速度也不能慢，最多一个月的时间就要开始整体组装，因为组装完成之后还要经过一系列测试，总不能研究出来到真正比拼的时候落海了，那脸都要丢尽了！所以不管是制作还是组装测试的时间都非常紧张。
将图纸派人送出去之后，叶明自己则是坐车前往北方飞机制造厂。
研究空天飞机，还是飞机占据主体，北方飞机制造厂里的设备齐全，能够更轻松将外壳制作出来。
来到北方飞机制造厂门口时，宋文冲宋老已经在门口等着，他最近一直在研究叶明留下的图纸，发现自己有很多设计思路是他知道但却想不到的地方，搭配起来却起到了一加一大于二的效果！
听说叶明要来制作新的飞机，眼巴巴就等着叶明来呢！
“叶总工！最近我正好没有什么赶时间的研究项目，我来帮你忙不会被拒绝吧？”宋老直接用话把拒绝的空间堵死，明摆着一副我就是要跟着你的想法。
叶明苦笑道：“宋老！这次我来坐的并不是严格意义上的飞机！是能上太空的空天飞机！您愿意跟着就跟着吧！”
“愿意！愿意！”宋文冲闻言头像是捣蒜一般狂点。
在他看来别管什么航天飞机还是航空飞机，只要是飞机，是他没见过想象不到的飞机，他都是非常感兴趣的！
这边知道叶总工来借用制造厂房，早就将材料和厂房准备好，叶明进去什么都不用准备就能动手开始做。
最先进行的就是最关键的一步，粉末冶金工艺制作钛硼合金。
粉末冶金总体分为三部分，利用机械粉碎、雾化等方式制取材料粉末，将粉末进行筛选和混合，并且加入一定的增塑剂压制成型。
再将压制成型的制件放在还原性闭式炉中烧结，烧结的温度必须控制在基础金属熔点的三分之二倍，使得粉末被还原混合结晶。
最后还要经过机械加压处理，能够有效提高制件的密度和强度。
总体制作流程在叶明手里并不难，好在不管是还原性闭式炉还是雾化粉末器在厂房里都能找得到，所以操作过程非常顺利。
倒是宋老在一旁已经有些看呆了，忍不住拿起一块制件小心翼翼进行观测和数据测试。
他从来没见过这种材料，轻便的同时又富有光泽，强度看着就不比钛合金差。
在得到叶明许可后，宋老迫不及待的进行了一系列测试，最后得出结论：这种材料简直是跨世纪的研究，他怎么从来都没听说过？难道是叶明自己发明的？
宋老盯着忙碌的叶明，想不通他的脑袋是怎么长的？怎么有数不清的惊喜能拿出来。
面对宋老的疑问，叶明也没有藏私，这种材料他之所以一直没拿出来使用，完全是因为成本太高了！
放在空天飞机以外的任何行业都能够找到便宜的平替材料，这种材料反倒是显得很鸡肋。也就是空天飞机能循环利用，对材料的性能要求很高，才让叶明想到前世的这种制造方式。
宋老在学会后也发现了昂贵的特点，不由得暗道可惜。
接下来宋老也开始帮忙制作各种制件，不愧是老研究，制作的速度越来越快，甚至逐渐追赶上叶明。