科技霸權  第四百五十八章 同軸射流噴注系統

類別: 科幻 | 超級科技 | 科技霸權 | 秒速九光年   作者:秒速九光年  書名:科技霸權  更新時間:2021-04-10
 
羅佳在電話里對將軍解釋,太空計劃最終考驗的還是性價比,看誰能用更低的價格,把貨物運送到太空。

俄國的RD171發動機,推力創造歷史的同時,成本也達到歷史新高,正應了毛子好大喜功的特性。

而羅佳是理工男,講究實事求是的數據主義信徒,在他的帶領下,星辰科技的火箭完全按照需求設計,需要多大的推力,就設計多大的火箭發動機。

再說,羅佳有凡事藏一手的習慣,這次恐怕也不會例外,沒人能夠保證星辰火箭發動機的設計中,沒有隱藏驚人的秘密。

對羅佳來說,俄羅斯的葉尼塞超級重型火箭,只有一個功能,那就是做炮灰,將真正的對手吸引到這場太空競賽中來,借此,快速消耗對手的實力。

星辰科技下屬,火箭實驗室。

羅佳親自坐鎮火箭實驗室已有數月,所有計劃都在以極快的速度推進,似乎一切都在朝著正確的方向發展,而唯一的例外,就是噴注燃燒系統。

一連幾天,火箭實驗室里充滿了愁云慘霧,所有人都仿佛壓力很大的樣子,羅佳辦公室里掛滿一塊塊白板,白板上寫著秘密麻麻,復雜到極點的公式和數字。

除了洗澡和上廁所,羅佳幾乎從不離開辦公室,他就像一臺高速運轉的機器,瘋狂而又持續的高強度工作。

他的這種狀態,令實驗室每個人都感到緊張,畢竟羅佳是硬漢天團的團長,如果他出問題的話,將是全公司,乃至整個華夏無法彌補的損失。

于是大伙商議了一下,請來副總裁安然,希望安然能勸勸羅佳,結果他們驚訝的發現,安然和羅佳一樣,也是個瘋子!

整整四十八個小時,兩個人呆在辦公室里,不斷的討論和分析,他們是世界上罕見的天才,大腦思維速度快到了極點。

大伙聽安然和羅佳在辦公室里爭論,簡直都聽傻了,兩個人在不同學科里來回亂跳,剛才還在討論熱力學的他們,一眨眼就跳到空氣動力學去了。

總之就是費腦子的意思,跟隨他們的思維幾分鐘還行,超過十五分鐘,大腦會變的混沌,超過半小時,頭痛欲裂,達到一個小時,那是地獄,會把人逼瘋的。

于是乎,事情從本來羅佳一個人爆肝,變成了他和安然兩個人…

安然留在火箭實驗室,硬件部門各大項目組的負責人都不干了,埋怨火箭實驗室的同事,為什么要讓安然去勸羅佳?熟悉羅總的人都知道,他是從來就不聽勸的。

總之火箭實驗室的同事們,終于大徹大悟,明白羅佳和安然能夠站在公司頂層,是有原因的,他們不僅比絕大多數人聰明,還更拼命!

能讓兩位老總不休不眠工作,噴注燃燒系統對于一部火箭來說,真有那么重要嗎?

答案是肯定的。

隨著火箭燃料不斷更新換代,保持噴射系統穩定,正在變成越來越困難的事情。

別說最新一代的液氧甲烷發動機,就是上一代的液氧液氫發動機,也給科學家們帶來了巨大的麻煩,羅佳打算極限節約成本,讓發動機無限次重復使用,這樣一來,對于耐久和穩定的要求就更高了。

“接下來你繼續完善思路吧,我要回去了,畢竟硬件部門同樣忙的飛起,我可沒時間長期陪著你。”安然撓了撓早已變成雞窩的頭發,對羅佳說道。

“明白了,你也不要只顧著工作,有空就多陪陪老婆孩子,別到最后安心不認識你這個當爹的。”羅佳調侃道。

“得了吧。”安然不以為然的擺了擺手,“你個單身漢,反倒是教訓起我這個當爹的了?等你什么時候自己有了老婆孩子再說吧。”

這和單身有什么關系?

他喵的單身狗還真是沒人權啊,說的明明都是好話,卻沒人肯聽。

羅佳搖頭,在心里嘟囔。

道理不辨不明,和安然的深入討論,讓羅佳重新換了一個思路,他把辦公室里所有白板全部擦干凈,從頭來過,很快,空白的白板上,數字和公式重新密集了起來。

他在計算TRinstability,即泰勒不穩定性,兩種密度不同的流體之間的界面不穩定,在重力場中,當較重的流體位于較輕的流體的上方時候,不穩定就有可能發生。

在火箭發動機射流噴注時,加速作用造成推進劑在管路中出現汽蝕現象,而汽蝕后的氣泡就會誘發可壓縮泰勒不穩定。

此外,推進劑在離心泵和管路中高速流動,也會出現汽蝕現象,汽蝕產生的氣泡,在射流噴射瞬間釋放壓力,假設離心泵如果在工作狀態下出現氣蝕,那可是會要命的,必須完全杜絕。

除了泰勒不穩定性,火箭噴射裝置還必須考慮到RMinstability,即湍流不穩定性。

不論切向速度梯度還是法向加速度,本質都會在流體界面上產生擾動波,少量擾動波以超聲速傳播,成為激波,當具有初始擾動的流體分界面,受到運動激波沖擊后,界面波峰和波谷將產生速度差,并促使擾動演化,最終造成湍流,帶來巨大隱患。

總之,火箭發動機這個玩意,設計起來難度極大,而一種性能穩定到令人發指,并且可以長期反復使用的低成本發動機,設計難度就不是極大的問題了,而是難度逆天!

例如火箭發動機在燃料噴注過程,霧化介質經過噴管壁再生冷卻,變為氣體再噴出管口,這時候的噴射速度往往與超過聲速和速度振蕩相互作用,不可避免帶來激波,甚至還會與與膨脹波帶來的干擾疊加。

再例如,自由空間中,激波和燃燒引起的壓力擾動,會向環境中自由擴散,在燃燒室這樣近似于封閉的聲腔中,激波和壓力波遇到發動機壁,一定會再次發生折射,而這往往就會導致高頻燃燒不穩定。

反正會造成不穩定的因素實在太多了,航天工業集結了全球最聰明的大腦,災難卻依然接二連三的發生,由此可見火箭這個東西,最難的不是把它造出來,而是真正做到穩定和安全,這一點,連經驗最豐富的北美和俄國,也做不到。

數字和公式越來越繁雜,又在隨后的幾天里逐步化繁為簡,最后辦公室里只剩下一面大型白板,上面寫著羅佳這十天來爆肝得到的結果,這個結果的名字叫做。

同軸射流噴注系統!

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