黑科技的大国航天

    “还是喜欢南海的天气，似乎永远都那么暖和。”
    刚刚从老丈人家回到文昌发射中心的耿博，扯了扯自己的衣领说道。
    这时候的北方，还处在银装素裹之中。
    然而文昌发射中心，则还是一副夏日炎炎的模样。
    让刚下飞机的耿博，感到格外的舒适。
    “难怪大家到了冬天，都想要往海南跑。”
    这几年时间，虽然海南经历了房地产泡沫，但是旅游业已然是呈现出蓬勃发展的态势。
    尤其是在冬季。
    从北方来过冬的人络绎不绝。
    最少有数百万人。
    “这个春节假期过得怎么样，还顺心吗？”张星扬说道。
    “嗨，别提了。”
    耿博有些无奈地说道：
    “她父母一直在我们耳边抱怨，说是隔壁家比她还小一岁的，都抱上孙子了，他们什么时候才能够抱上。”
    “我这不也是被烦的不行了，才这么早就回来。”
    看得出来，春节假期对于某些人来说并不算是特别美妙。
    这一点，不管是结婚了还是没结婚都是一样的。
    “你这么早回来，就别想着再休息了，这段时间有你忙的了。”
    张星扬笑了一会儿之后说道。
    “火箭测试是要开始了吗？”
    虽然耿博没有具体说是哪款火箭。
    但是两人都知道对方说的是哪一款火箭。
    除了重型载人登月火箭之外。
    研究院最近就没有其他火箭研制项目。
    “下周开始振动特性实验。”
    “这是实验项目计划书，你先看看。”
    张星扬从办公桌上抽出厚厚一本册子，递给对方。
    “虽然我们现在也算是建立了一些比较准确的数学模型，但是想要完美地验证火箭情况还是很困难啊。”
    耿博一边感慨着，一边开始翻看手上的振动特性试验计划书。
    振动特性试验，在其他领域不算特别常见。
    只有在一些整体结构动力特性非常复杂的设备上，才有可能会见到。
    毕竟每一次实验，几乎都要报废一些零部件，花销还是很大的。
    除非必要，否则没人愿意花这个钱。
    “现在的超算，计算能力还是太弱了，什么时候能够再往上升几个数量级，也许能够达到计算验证的程度。”
    张星扬也顺着这个话题说出了不少自己的看法。
    事实上，伴随着火箭系统越来越复杂，计算难度也是在不断上升。
    甚至比计算机算力提升速度，还要更快一些。
    “推进剂在箭体与动力装置的闭合系统激起的纵向耦合振动试验，我们要直接做实物摹拟实验？”
    耿博看得速度不算很慢，当然也是因为他跳过了一部分不太重要的内容。
    但是推进剂纵向耦合振动试验，他还是很关注的。
    因为重型运载火箭采用的是液体推进剂，即液氧煤油。
    并且发动机的数量众多，并且推力庞大。
    所以燃料储罐之中的液体，非常庞大！
    甚至可以说，火箭的一大半质量都来源于燃料。
    这就导致，这些燃料在发射和飞行的过程之中，会因为各种原因产生晃动。
    而晃动会产生各种各样的振动问题。
    这个问题，所有进行相关工作的人都会重视。
    因为一旦振动问题加剧，很有可能导致飞行不稳定、推进系统工作异常、控制精度下降等等非常严重的问题。
    更有可能，直接导致火箭发射的失败！
    “是，你也知道振动特性想要根据数学模型模拟。
    以我们目前的技术力量来看，根本是一件不可能的事情。
    所以我们也只能够采用最笨，但是最实用的办法。
    直接拿出一枚火箭来做实验！”
    这也是没办法的办法。
    如果数学模型能够完全代替实验，那么张星扬立马就直接取消火箭实验。
    但是目前的数学水平和计算机水平，根本就做不到这一点。
    单单是各个结构件的固有频率、振型、振型斜率、阻尼系数、传递函数等等之间的相互影响，就难以建立全面的拟真模型。
    火箭实验的花销是巨大的。
    要知道仅仅是单台YF-500火箭发动机的成本，就达到了800万。
    火箭的整体成本在数亿元。
    虽然实验之后大部分的零部件还能够回收再利用。
    但是也有一部分是必然在这个过程之中遭到损毁。
    所以，单次实验的成本就在七八千万左右。
    “现在国际上，除了我们似乎也没有人还进行超大推力火箭的研究。”
    耿博抬起头想了想说道。
    “想要完成这部分的研发工作，我们也确实没有什么借鉴的对象，只能够靠我们自己。”
    历史上曾经完成过千吨以上推力运载火箭的国家，也没有几个。
    能够算得上，也就只有土星五号、能源号这俩货。
    但是土星五号现在你让NASA再做一个出来，都是不可能的事情。
    他们现在还在航天飞机这条不太行的路上头铁。
    至于能源号更是直接被遗忘在了拜科努尔航天中心之中。
    所以，对于我们来说确实只有靠自己这一条路可以走。
    文昌发射中心和国内其他的发射中心不太一样。
    在建设初期，就有进行航天特色旅游开发的设计。
    所以，文昌发射中心有一种其他发射中心看不到的群体。
    游客。
    好在这年头移动互联网，不是特别发达。
    否则，肯定会有不少人在火箭进行发射的时候进行直播。
    一般的火箭振动特性实验，是在振动塔之中进行。
    但是，他们的重型运载火箭，却没有办法使用振动塔。
    无他，重型运载火箭实在是太大了。
    振动塔根本就装不下！
    这也是为什么这一次实验会前所未有的烧钱的重要原因。
    改造过后的试车台上，重型火箭正在进行最后的检查。
    虽然这仅仅是一次火箭振动特性实验，但是大家还是将它当做是一次正常的发射工作来对待。
    “激振器已经安置完毕了，随时都可以开始工作。”耿博说道。
    激振器是为了让火箭的部件，产生想要的振动，从而达到模拟实验的效果。
    “所有位置，都已经安装到位了？”
    张星扬看着现场堪比摩天大楼的火箭问道。
    “在火箭四周的平台上都已经安装完毕了，一共48个激振器。”
    重型运载火箭的体型很庞大，所以安装的激振器也要更多一些。
    一般的额火箭，差不多三十多个就完全足够了。
    “既然安装完毕，那就尽快开始试验吧！”
    张星扬看了一眼自己的手表之后说道。
    重型运载火箭并不是像传统的振动试验那样，被弹性地悬吊在空中。
    而是整个火箭都竖立在油-气支撑系统之上，以此来满足火箭飞行时的边界条件。
    伴随着检查的工程师们，离开了火箭平台。
    实验正式开始。
    激振器还是不停地对结构件进行激发振动。
    于此同时，庞大的液体加注系统也开始工作。
    每秒钟都有数吨重的液体被从火箭的燃料舱之中排出。
    这是为了模拟火箭飞行过程之中不同时间火箭内部推进剂的存量变化。
    各式各样的测量设备，开始源源不断地从火箭上采集数据。
    并且将数据汇总到控制室之中。
    首先进行的是振动特性实验，也就是确定火箭自身的振动特性。
    随后进行的是火箭对振动环境的适应能力，也被称为振动环境实验。
    两个实验本身的时间都不算很长。
    毕竟火箭的完成工作时间，也不过数分钟。
    一级火箭的工作时间，一般来说也就一百多秒。
    但是产生的数据，想要分析完成，还是花去了将近一个星期的时间。
    “振动特性实验和环境实验的报告出来。”
    耿博快步地走进办公室之中，并且将自己手上的两位还带着油墨味道的报告，递给张星扬。
    张星扬没有直接看报告，指了指自己的电脑屏幕说道：
    “电子报告我已经看过了。”
    “应该没有什么不一样的地方吧？”
    因为担心他们后来发现有什么不一样的，所以张星扬紧接着说了一句。
    “电子版也是一样的。”
    耿博首先回答了一下问题，然后有些感慨地说道：
    “重型运载火箭的振动特性，和我们之前的所有火箭似乎都不太一样。”
    “这也是必然的结果，重型运载火箭无论是发动机推力还是结构，都要比原先大上很多。”
    张星扬肯定的说道：
    “这个结果和我之前预测的相差不是太大，除了壳体振动幅度稍微有些偏差之外，基本上一致。”
    耿博笑了笑说道：
    “就算是有偏差，但是对于我们来说这样的误差，还在允许范围之内。”
    既然张星扬已经看过了电子报告，耿博也就没有再过多和他说报告的事情。
    而是问起了重型运载火箭的下一步实验计划。
    “下一步实验计划，什么时候开始？”
    火箭在真正进行飞行实验之前，需要进行的各项实验非常多。
    包括振动特性实验、地面试车、运输实验、风载试验、对接与协调实验、飞行实验等等。
    按照一般实验流程。
    下一个应该进行的实验应该是地面试车。
    地面试车，算是火箭完成整机装配之后，唯一一个真正要进行火箭发动机点火的实验。
    算是对推进系统在地面进行的最后一道考验。
    在这之后，推进系统的检验就要在天空之中进行。
    “试车台那边已经准备差不多，正在进行最后的设备调试。”张星扬翻了一下桌子上的工作日志后说道。
    “如果不出现任何意外，那么下周二就能够进行地面试车。”
    地面试车相比较于振动试验，消耗就更大了。
    振动试验虽然也模拟了火箭燃料流出的过程。
    但是毕竟没有真正的消耗燃料。
    地面试车是需要实打实的燃烧数以百吨计算的液氧和煤油。
    为了这一次地面试车，研究院最少够买了千吨的火箭煤油和液氧。
    虽然在榆林的煤油生产基地现如今已经能够生产高品质的火箭煤油。
    但是价格还是比较高。
    光是为了这些燃料，研究院就花掉了千万。
    六千多吨的推力，到底能够有多强呢？
    这么说吧，如果将这股力量，用来推动一座小山丘都能够推动！
    这是真正堪比摧山的力量。
    古人神话之中的仙人之力，不过如此罢了。
    试车台上，一百多米高的火箭本身就像是一座小山。
    试车台的地面，是经过特殊的加固处理。
    普通的地面，很难经受住这样高温高压燃气的摧残。
    一般的建筑水泥标号，大多数是C30或C40。
    而试车台的水泥标号是C120。
    足以正面抵御高爆炸弹的袭击，甚至穿甲弹想要穿透，也是非常困难的。
    只有这样坚固的地面。
    才能够支撑起火箭的庞大力量。
    “重型运载火箭，第一次地面试车，开始！”
    张星扬一声令下。
    火箭的底部，在TNT爆炸之后，大量的液氧煤油在燃烧室内点燃。
    释放出海量的高热燃气！
    将地面渲染成一片金黄色。
    随后伴随着迅速攀升的推力，又逐渐转变成淡蓝色。
    火焰通过试车台周围的导流槽，导向一旁。
    制造出数十米长的火龙。
    伴随着大量的白色烟雾，好似神龙在其中游弋。
    最让人感受到震撼以及力量感的。
    还是火箭启动时，带来的地震感。
    实验控制中心，距离火箭试车台有一段不算很近的距离。
    大概几百米的样子。
    但是就算是隔着这么远的距离。
    大家依然能够在控制中心之内，感受到大地的震动！
    “好家伙，这感觉好像是远处一直有炮弹在爆炸一样。”
    就连耿博都忍不住感慨震感的强烈。
    火箭试车时间不是很长。
    但是就在这几百秒时间之内。
    就消耗完了12个大型燃料储存罐之中的所有液氧煤油。
    一共两千多吨！
    可以看出，这么一个大家伙。
    不仅仅是推力吓人。
    消耗量也算是非常惊人。
    在试车完成之后，张星扬忍不住说道：
    “大家买车的时候，都喜欢说XX车是油老虎。”
    “还是见识太少了。”
    “咱们这个大家伙，才是真正的油老虎！”
    “一次发射消耗的燃料量，估计能够好几千台车开上一年！”(本章完)