第四百五十八章 同軸射流噴注系統
更新時間:2021-04-10 作者:秒速九光年
科技霸權 第四百五十八章 同軸射流噴注系統
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！ 科技霸權 第四百五十八章 同軸射流噴注系統
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！ 科技霸權 第四百五十八章 同軸射流噴注系統
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