最新网址:www.badaoge.org
火箭发动机的静态试车,定在周一下午三点。
陈青山提前半小时到了工程训练中心。他没有直接去地下实验室,而是先在一楼大厅的宣传栏前停下脚步——那里贴着星海航天创新社的详细介绍。其中一行字被他反复看了几遍:
“本社面向全校各年级开放,但核心项目组(火箭、卫星、探空)因涉及专业知识和安全规范,原则上要求大二及以上同学参加,或有指导教师特别推荐。”
他是大一新生,也没有老师推荐。上周六能参加公开的火箭模型讲座,是因为那是开放活动。但今天的静态试车,显然是核心项目了。
“在想什么?”沈思的声音从身后传来。
陈青山转身,看到她背着书包,手里拿着安全头盔。“规定上说,”他指了指宣传栏,“大二以上才能参加核心项目。”
沈思顺着他指的方向看了看,笑了:“你看下面那行小字。”
陈青山凑近。在那段规定下面,还有一行几乎看不清的注释:“对航天有浓厚兴趣、表现突出的大一同学,经项目组长考核后,可破例吸纳。”
“社长刘宇,”沈思说,“就是我上次说的那个黑框眼镜,他看了你上次活动的计算草稿。还有,我告诉他你高数补考最后那道题的解法。他说,有兴趣见见你。”
陈青山愣住:“所以今天……”
“算是‘考核’的一部分。”沈思眨眨眼,“不过别紧张,就是正常参加。能跟上,能贡献想法,就行。跟不上……那可能就真的只能等大二了。”
陈青山深吸一口气,点了点头。这不像是考试,更像游戏里申请加入高级队伍——队长要看你的操作、意识、配合,合格了才能固定组队。
两人来到地下实验室。这里比他想象的大——一个篮球场大小的空间,水泥地面,墙壁刷着灰漆。中央是一个用槽钢焊接的试车台,上面固定着那枚微型固体发动机,只有可乐罐大小。张伟和林涛已经在调试设备,社长刘宇正弯腰检查数据线。
“社长,陈青山来了。”沈思说。
刘宇直起身,推了推黑框眼镜,打量了陈青山几秒:“沈思说你计算能力不错,对航天也有热情。不过话说前头,火箭不是纸上算数,是真东西。有风险,要负责,能行吗?”
“能。”陈青山说。
“行,戴上头盔。”刘宇递过来一个安全头盔,“今天你就跟着看,帮着记录数据。有问题可以问,有想法也可以说。但一切行动听指挥,安全第一。”
“明白。”
陈青山接过头盔戴上。尺寸有点大,他调整着带子,目光落在那个小小的发动机上。军绿色的涂层,尾部是喷管,周围连着各种传感器导线。这就是他们计算、争论、画了无数草图后得到的核心——看起来其貌不扬,但里面装着的固体燃料,会在几秒内爆发出推动火箭的力量。
“测试流程是这样的,”刘宇开始讲解,但这次明显是说给陈青山听的,“发动机点火后,推力传感器会实时记录推力-时间曲线。我们需要的数据有:最大推力、平均推力、总冲、比冲。这些参数决定了火箭能不能飞起来,能飞多高。”
他顿了顿,看向陈青山:“你高数刚补考完,应该知道导数和积分。推力曲线的积分就是总冲——推力对时间的累积效果。平均推力就是总冲除以时间。这些概念,清楚吧?”
“清楚。”陈青山点头。这就像游戏里计算伤害——单次攻击伤害类似瞬时推力,一场战斗的总伤害类似总冲,秒伤类似平均推力。
“好。那我们开始准备。”
三点整。所有人员退到防爆玻璃后的观察室。控制台前只剩下刘宇和林涛。陈青山和其他人站在玻璃后,手里拿着笔记本和笔——刘宇让他记录关键时间点的观察现象。
“第一次静态试车,发动机编号SJ-001,准备。”刘宇的声音通过对讲机传来。
“电路检查完毕,正常。”
“数据采集系统就绪。”
“安全员就位。”
“倒计时,10,9,8……”
陈青山屏住呼吸,笔尖悬在纸面上。透过茶色的防爆玻璃,他能看见试车台上那个小小的发动机,像一颗沉默的金属果实。
“……3,2,1,点火!”
林涛按下红色按钮。
炽白的火焰猛然喷出,笔直刺向钢制挡板。尖锐的嘶鸣声穿透玻璃,在观察室里回荡。试车台在颤抖,固定螺栓发出令人牙酸的嘎吱声。数据屏幕上的曲线剧烈跳动。
陈青山的眼睛在火焰和屏幕间快速切换。他看见火焰的颜色从白色微微偏黄,看见尾焰边缘有细微的抖动。他低头在笔记本上快速记录:
“0.5秒,火焰稳定,声音平稳。”
“1.2秒,火焰亮度略有波动。”
“2.0秒,尾焰抖动明显。”
“2.8秒——”
就在这一刻,火焰突然暗了一下,几乎是同时,他听见声音也变了调,从尖锐的嘶鸣变成短暂的、类似咳嗽的爆破声。
“2.8秒,火焰闪烁,声音异常。”他写下。
3秒。火焰熄灭。白烟升起,刺鼻的气味被通风系统抽走。世界突然安静。
“试车结束,”刘宇的声音响起,“初步判断,发动机工作正常,无结构损坏。现在读取数据。”
一行人走出观察室。水泥地面上有新鲜的烧灼痕迹,钢挡板中心被熏出一块黑斑。发动机表面还散发着高温的热浪。
数据采集仪打印出曲线图。陈青山凑过去,看到那条推力-时间曲线大致是个平台状,但在2.8秒处,有一个明显的凹陷——推力从12.5牛跌到10牛左右,持续约0.1秒,又回弹,然后正常熄灭。
和他观察到的火焰闪烁时间完全吻合。
“这里有个异常,”刘宇指着那个凹陷,然后看向陈青山,“你刚才记录了什么?”
陈青山把笔记本递过去:“2.8秒,火焰闪烁,声音异常。”
刘宇看看记录,又看看曲线,点点头:“观察力不错。张伟,分析一下这个凹陷。”
张伟盯着曲线:“可能是燃料局部不均匀,或者喷管喉部有微小杂质,导致短暂燃烧不稳定。但时间很短,影响应该不大。”
“如果是飞行中发生呢?”沈思问。
“可能引起箭体振动。但如果振动频率远离箭体固有频率,问题不大。”
“需要知道箭体固有频率。”林涛说。
“这就要算结构动力学了,”刘宇说,“涉及材料力学、振动理论——这些都是大二下甚至大三的课。你们大一还没学吧?”
最后这句话是看着陈青山说的。陈青山老实摇头:“没学。”
“但我们可以估算,”沈思接过话,“用简化的梁模型。我爸爸的笔记里有基础公式。”
“那就估算,”刘宇说,“但我们现在只剩一个备用发动机。如果试出来这个问题是普遍的,我们是冒着振动风险发射,还是调整设计?”
短暂的沉默。
陈青山盯着那条曲线上的凹陷。它像一个心跳的漏拍,短暂但危险。他想起了打地煞星时,怪物在固定回合会放关键技能——如果你不知道,不防备,可能就灭队。如果你知道,就可以提前应对。
“社长,”他开口,“能不能再做一次试车?如果这个凹陷每次都出现在2.8秒左右,那就是规律性问题。我们可以针对性地调整——比如改变分离时间,避开这个点。”
刘宇看着他:“说说你的思路。”
“就像打游戏,”陈青山说,然后意识到这个比喻可能不太合适,但刘宇示意他继续,“游戏里,怪物放技能有固定节奏。如果你知道它什么时候放,就可以提前控制它,或者在那之前爆发输出。这个推力凹陷,如果是有规律的‘技能’,我们可以在它发生前就让一级分离,启动二级。虽然二级可能要在不稳定环境下点火,但总比在振动中分离好。”
刘宇听完,沉默了几秒,然后笑了:“你这个类比……还挺形象。行,准备第二次试车。但这次我们要加测振动。陈青山,你继续记录火焰和声音现象。”
第二次试车,三点四十。
火焰再次喷涌。陈青山的眼睛紧紧盯着发动机尾部,耳朵捕捉着每一个声音细节。笔记本摊在腿上,笔尖随时准备落下。
2.7秒——火焰开始不稳定。
2.8秒——明显的闪烁,声音再次“咳嗽”。
“2.8秒,现象重复。”他写下。
数据曲线打印出来。在2.8秒处,又一个几乎一模一样的凹陷,这次跌得更深,到9.8牛。
“确定是规律性问题,”刘宇说,“现在要决策:是接受这个振动风险,还是调整分离时间?”
“需要计算两种方案的风险,”沈思说,“接受振动,可能引起箭体过度振动甚至共振。调整分离,可能引起两级推力叠加,过载超标。”
“而且调整分离时间,意味着要改控制程序,”林涛说,“延时电路要重做。”
陈青山看着那两张几乎一样的曲线图。2.8秒的凹陷,像一道刻在时间轴上的伤疤。他想起了高数里学的极值问题——要在约束条件下找最优解。现在约束条件是:发动机有缺陷,推力会在2.8秒波动。优化目标是:让火箭安全飞行。
“如果我们必须在这两个坏选择里选一个,”他说,“那就选风险可预估、可控制的那个。”
所有人都看向他。
“接受振动,我们不知道振动会有多大,会不会引起共振。这是未知风险。调整分离时间,两级推力叠加,过载会增加,但我们可以计算增加多少。如果过载在箭体承受范围内,那这个风险是已知的、可计算的。”
“说得好,”刘宇点头,“工程里,已知风险好过未知风险。林涛,算一下如果提前0.2秒分离,最大过载会到多少。”
林涛开始敲计算器。陈青山凑过去看。一级推力12.8牛,二级标称推力8牛(二级发动机较小),如果叠加,最大可能20.8牛。箭体总重按0.8公斤算,过载就是20.8/(0.8*9.8)≈2.65个g。
“箭体材料能承受吗?”刘宇问张伟。
“碳纤维管,理论上能承受10个g以上。但胶粘接头和分离机构是薄弱点。2.65个g……应该没问题,但最好做地面验证。”
“没时间了,”刘宇看了看表,“后天总装。这样,我们折中:分离时间不改,还是3.0秒。但在2.8秒时,我们让一级发动机关机指令提前触发——虽然燃料还会烧一会儿,但推力会开始下降。这样既避免了推力凹陷时的振动,又不会有两级严重叠加。”
“这需要精确控制时序,”林涛说,“我改电路。”
“就这么定。”刘宇拍板。
接下来的半小时,林涛在改电路,张伟检查箭体结构,沈思重新计算弹道。陈青山被刘宇叫到一边。
“今天表现不错,”刘宇说,“观察细,思路清,敢提想法。虽然专业知识还缺,但思维对路。以后社里的活动,你可以正式参加了。”
陈青山愣了一下:“我通过‘考核’了?”
“嗯。不过记住,你现在还是‘学徒’。多看,多学,多问。安全规范要背熟,操作要一步步来。航天这行,急不得。”
“明白。谢谢社长。”
刘宇拍拍他肩膀,转身去忙了。陈青山站在原地,看着实验室里忙碌的众人——改电路的林涛,查资料的沈思,检查结构的张伟。空气里有焊锡的味道,有纸张摩擦的声音,有低声讨论的技术术语。
他深吸一口气,握紧了手里的笔记本。纸上还记录着火焰闪烁的时间:2.8秒。
一个他观察到的现象,引发了一系列计算、讨论、决策。最终,它改变了火箭的设计。
从观察到改变。 这个过程,让他着迷。
晚上,陈青山去了网吧。登录游戏,信箱里有霸刀无情的消息:“今晚八点半,三级地煞星,来不来?难度会高很多,可能要灭队。”
陈青山回复:“来。灭队就当积累经验。”
八点二十五,队伍集合。战斗开始。六个地煞星,新的技能“舍生取义”,治疗压力巨大。战斗到第八回合,陷入僵局。
“输出不够,”霸刀无情说,“治疗量太大。”
陈青山盯着屏幕。六个地煞星,两个治疗点,四个输出点。他们的队伍,两个控制,两个输出,一个治疗。控制有概率,不可能每回合都成功。
这就像白天的火箭问题——面对有缺陷的发动机,是在振动风险和大过载风险之间做选择。
“换目标,”他在队伍频道打字,“不打那个血厚的了,打会‘舍生’的那个。它每次舍生自己掉血。我们把它打残,它再用舍生,可能自己就死了。”
战术改变。集火目标切换。第九回合,目标血量降到40%。第十回合,它用了舍生——自己掉到10%。第十一回合,倒地。
突破口打开。战斗继续。
第二十八回合,胜利。惨胜,但赢了。
退出战斗,站在普陀山的海边。游戏里是夜晚,海面上有月光。
霸刀无情发来消息:“今天这场值了。三级地煞星,很多队伍不敢碰。”
陈青山回复:“但问题也暴露了。治疗压力大时,输出不够。可能需要调整配置。”
“慢慢来。游戏嘛,积累过程。”
队伍解散。沈思的私聊消息弹出来:“今天火箭的事,谢了。你的观察很关键。”
陈青山:“应该的。对了,社长说我通过‘考核’了。”
那边发来一个笑脸表情:“恭喜。以后可以正式一起搞火箭了。”
“嗯。明天图书馆,查振动资料?”
“好。上午九点。”
“晚安。”
“晚安。”
陈青山退出游戏,走出网吧。夜风很凉,他抬头看天——今晚多云,星星很少。但他脑子里有清晰的图景:试车台的火焰,游戏里地煞星的血条,还有笔记本上那句“2.8秒,火焰闪烁”。
三个世界,用同一种语言说话。
那语言的名字,或许叫“观察与思考”。
他笑了笑,走回宿舍。脚步很轻,但很稳。
(第五章完)
http://www.badaoge.org/book/151894/55971644.html
请记住本书首发域名:www.badaoge.org。笔尖中文手机版阅读网址:m.badaoge.org