第十七章 火箭試驗(yàn)
“小天,通信協(xié)議、互聯(lián)通信,、路由轉(zhuǎn)換的內(nèi)容已經(jīng)教給你了,,接下來就由你負(fù)責(zé)完善構(gòu)建我們的通信網(wǎng)絡(luò)。
還有雷達(dá)探測(cè)相關(guān)內(nèi)容也教給你了,,我們的航天遙感監(jiān)測(cè)站和地面射電望遠(yuǎn)鏡陣列也盡快完善,。”
有了小天的參與,,陳諾很多事情都能抽出手來,。
比如用之前培育進(jìn)化的電磁波生物,點(diǎn)亮通信技術(shù),、雷達(dá)技術(shù),、射電望遠(yuǎn)鏡陣列技術(shù)等。
比如還在繼續(xù)培育進(jìn)化的材料2號(hào),,材料3號(hào),,也可以交給小天去跟蹤調(diào)整環(huán)境強(qiáng)度。
另外之前陳諾惦記著透明生物材料,,這都可以交給小天負(fù)責(zé),。
“貌似除了一些知識(shí)更新、宇宙探索,、技術(shù)研究的突破,,是還沒有擁有自主主觀智慧的小天幫不了忙的,其他事情都可以扔給它了,?”
交代完小天需要做的事情,,感覺一身輕松的陳諾,開始投入到對(duì)航天火箭的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)建造中,。
全部噴氣式的發(fā)動(dòng)機(jī)類型,,技術(shù)難度最高的是直升飛機(jī)的渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),和戰(zhàn)斗機(jī)的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),。
難度第二的一般是民航飛機(jī)的大涵道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),,這個(gè)技術(shù)難度更多是在能量效率,也就是俗稱的省油上,。
技術(shù)難度相對(duì)最簡(jiǎn)單的反而是要一飛沖天,,飛出太空的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)更簡(jiǎn)單,,可采用液氫液氧作為燃燒推進(jìn)劑的航天火箭反倒沒有那么簡(jiǎn)單了,。
“火箭的結(jié)構(gòu)主要是一個(gè)拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu),,形狀就如同一個(gè)不對(duì)稱的沙漏。
上面的區(qū)域是燃燒室,,燃料燃燒向下噴射截面積變小速度變大,,當(dāng)通過最窄處時(shí)速度已經(jīng)突破了超音速。
超音速流體和普通流體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不一樣,,突破窄喉處截面積開始變大,,速度非但不會(huì)降低反而會(huì)以更高的速度膨脹,發(fā)動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)恿σ彩莵碜赃@個(gè)超高速膨脹,。
燃料在燃燒室中燃燒,,壓力的不均勻會(huì)產(chǎn)生一部分動(dòng)能。
當(dāng)燃燒室產(chǎn)生的高溫氣體突破拉瓦爾結(jié)構(gòu)的窄喉處,,進(jìn)入錐形或者鐘形噴嘴時(shí)會(huì)發(fā)生超高速壓力膨脹,,這個(gè)劇烈的膨脹壓力作用到噴嘴內(nèi)壁上就會(huì)被轉(zhuǎn)換成推力......”
陳諾按照火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造原理,花了半個(gè)多月制造出一臺(tái)在無數(shù)個(gè)夜晚完善思考的簡(jiǎn)陋火箭發(fā)動(dòng)機(jī),。
錐形大噴嘴,,小一點(diǎn)的燃燒室,就像是一個(gè)不對(duì)稱沙漏,,構(gòu)成了一個(gè)拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu),。
燃燒室接了12根連接燃料倉(cāng)的管道,多點(diǎn)噴射液氫液氧,,同時(shí)還有一個(gè)放電模塊用于點(diǎn)火,。
在錐形大噴嘴和燃燒室的材料還摻雜了用生物聚合形成的石墨分子,這是材料3號(hào)最高進(jìn)化成果,,利用石墨的特性既提高耐熱,,也提高散熱。
材料壁中還穿梭了許多冷卻循環(huán)管道,,這個(gè)用來及時(shí)帶走材料承受的高溫,,盡可能延長(zhǎng)材料的承受時(shí)間。
除了冷卻循環(huán)管道還有大量的營(yíng)養(yǎng)管道連接到材料層,,材料承受著高溫高壓被損壞的同時(shí)也在進(jìn)行生物修復(fù),,盡可能延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間。
甚至如果材料達(dá)到了極限,,內(nèi)壁還會(huì)自我脫落被噴射出去,,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行短暫熄火待生物材料重新生長(zhǎng)補(bǔ)充,然后發(fā)動(dòng)機(jī)就再次點(diǎn)火,。
“加注燃料,,點(diǎn)火!”
陳諾簡(jiǎn)單檢查了一遍沒有疏漏后,,連忙跑的遠(yuǎn)遠(yuǎn)的下達(dá)了加注燃料點(diǎn)火的指令,。
空氣寂靜無聲,,突然一聲炸響。
一道粗壯的藍(lán)色火焰從橫置的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴處噴了出來,,帶起漫天的水汽和滾滾熱量。
燃料倉(cāng)的液氫液氧通過管道泵入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室,,通過特殊的噴射角度混合形成燃燒,。
“燃燒室的壓力在材料承受范圍內(nèi),推力189.65噸,,熱效率百分之23.6,,雖然現(xiàn)在是在工作臺(tái)上靜止測(cè)試,和火箭高速飛行時(shí)的效率會(huì)不一樣,,但靜止熱效率百分之23.6對(duì)一臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來說也是低有點(diǎn)兒離譜了......”
看到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)成功啟動(dòng),,通過火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上面的生物傳感器反饋的數(shù)據(jù),陳諾計(jì)算出一個(gè)感人的能量效率,。
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的三大要點(diǎn),,除了燃燒室的材料能否頂住燃燒產(chǎn)生的高溫高壓,燃料的泵入量能否更進(jìn)一步加大,,燃燒室和大噴嘴的形狀,、內(nèi)徑結(jié)構(gòu)也是至關(guān)重要,甚至這是一個(gè)決定火箭發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力效率關(guān)鍵要素,。
“燃燒室壓力還在承受范圍內(nèi),,燃料加壓泵還能更進(jìn)一步加大燃料加注量。
然后拉長(zhǎng)燃燒室到拉瓦爾管窄喉口的距離,,這樣更進(jìn)一步提高氣體經(jīng)過窄喉口時(shí)的速度,。
發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴也需要改進(jìn),太多高溫高壓氣體還沒有把膨脹壓力釋放出來就被排放掉了,,噴嘴內(nèi)徑需要提高,,開口要進(jìn)一步擴(kuò)大,長(zhǎng)度也再擴(kuò)大百分之9......”
陳諾監(jiān)控傳感器傳送回來的數(shù)據(jù),,通過這些數(shù)據(jù)通過信息素下達(dá)指令,,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)直接進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)。
這就是生物材料的好處,,它是活的,,哪怕是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程,這也能進(jìn)行無縫生長(zhǎng)擴(kuò)充,!
這樣建造一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),,陳諾就不用先建造一個(gè)原型,多次試驗(yàn)收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)再造出第二臺(tái)改進(jìn)型,,第二臺(tái)試驗(yàn)收集數(shù)據(jù)改進(jìn)又造出第三臺(tái)這樣一點(diǎn)一滴的完善,。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整改進(jìn)完畢,,接收到陳諾信息素指令的加壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度更進(jìn)一步加快,單位時(shí)間內(nèi)更多的液氫液氧被灌注到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中,。
燃燒室燃燒反應(yīng)加劇,,產(chǎn)生更多的高溫高壓燃燒氣體噴射出來,經(jīng)過窄喉口進(jìn)入大噴嘴內(nèi)發(fā)生膨脹......
“推力289.1噸,,能量效率提高到百分之28.7,。”
陳諾計(jì)算出現(xiàn)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力和能量效率,,抬頭看了一眼,,發(fā)現(xiàn)在加大燃料加注量后,發(fā)動(dòng)機(jī)噴口噴射的火焰顏色非但沒有更進(jìn)一步變藍(lán),,反而開始摻雜了一些黃色,,噴射出來的熱量也有所降低。
“燃燒室承受壓力差不多了,,燃燒室到窄喉口的形狀還可以再調(diào)整,,噴嘴的形狀和內(nèi)徑結(jié)構(gòu)也需要調(diào)整。
把能量效率提高到百分之35以上就能進(jìn)行實(shí)際發(fā)射試驗(yàn),,驗(yàn)證在高速飛行中火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和效率問題......嗯,?”
陳諾看著發(fā)動(dòng)機(jī)反饋的數(shù)據(jù),剛分析計(jì)算出二次調(diào)整改進(jìn)的數(shù)據(jù),,正在轟鳴中的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)突然停了,。
一道信息素反饋被陳諾接收到,原本還有些疑惑的陳諾,,頓時(shí)露出了苦笑,。
“準(zhǔn)備的液氫液氧這么快就沒了,看來火箭發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單,,液氫液氧航天火箭卻沒那么簡(jiǎn)單了......”