第516章 拯救Df-1!(1 / 2)
入冬了,一股紧张而焦灼的气氛却已经笼罩了五院的某个核心实验室,甚至比严冬更让人心头发冷。
何雨柱刚解决完车间问题回来,到办公桌连口水都没有来得及喝,就被副院长一个电话直接叫到了办公室。
推开门,他就感觉到不对劲。副院长背对着门口,望着窗外,手指间夹着的烟已经积了长长一截烟灰,往常挺直的背影此刻竟显得有些佝偻。
以往,他可是从不抽烟的!
办公室里还坐着两位头发花白的老专家,都是五院动力系统的泰斗,此刻也都是眉头紧锁,面沉如水。
“雨柱,回来了?情况紧急,长话短说。”副院长转过身,脸上是掩饰不住的疲惫和凝重,“我们仿制的‘df一号’液体火箭发动机,出大问题了。”
何雨柱心里一凛。“df一号”,这是共和国航天事业的起步,是压倒一切的任务!
“什么问题?”何雨柱沉声问。
“试车!过不了关!”一位姓刘的老专家用力捶了一下沙发扶手,声音沙哑,“
每次地面试车,推到额定工况的百分之七十,燃烧室压力就开始剧烈震荡,像打摆子一样!紧接着就是‘嘭’一声——熄火!
严重的时候,甚至发生过部件烧蚀!连续五次试车,五次失败!一模一样的故障!”
另一位陈老专家补充道:“我们查遍了所有可能的原因。
燃料、氧化剂的配方和比例,核对过无数遍;涡轮泵的流量和压力,反复校准; ior(喷嘴)的设计和加工精度,请了最好的老师傅用放大镜看,也没发现问题。所有环节,单独测试都正常,可一合起来,到那个临界点就崩溃!”
副院长走到何雨柱面前,目光灼灼:“所有的常规思路都走不通了。
雨柱,我知道你脑子活,路子野,善于从意想不到的角度解决问题。
这次,‘df一号’发动机的稳定燃烧这道坎,你必须想办法给我迈过去!这是死命令!没有退路!”
何雨柱感到了前所未有的压力。这不是简单的部件故障,而是涉及燃烧物理、流体力学、控制理论的复杂系统性问题,是火箭心脏的“顽疾”。
他没有丝毫推辞,立正敬礼:“是!保证完成任务!”
他直接扎进了位于大山深处的火箭发动机试车台。
这里的气氛更加压抑,巨大的试车台像一头沉默的巨兽,旁边散落着上次试车失败后更换下来的、带着烧蚀痕迹的部件。
技术人员和工人们脸上都带着挫败感和焦虑。
何雨柱没有急于发表意见,他像一头猎豹,静静地观察和感知。
他调阅了所有五次失败试车的海量数据记录,那一条条剧烈跳荡然后戛然而止的压力曲线,像垂死病人的心电图,触目惊心。
他守在控制室,亲眼目睹了第六次试车。当指挥员倒数到零,按钮按下,发动机发出震耳欲聋的咆哮,烈焰从喷管中喷涌而出,数据曲线平稳上升……
所有人的心都提到了嗓子眼。当工况推到百分之六十八左右时,何雨柱敏锐地注意到,虽然主压力参数还在正常范围,但某个高频振动传感器的读数开始出现极其细微的、不规则的毛刺。
紧接着,几乎是一瞬间,主燃烧室压力曲线像失控的野马,开始疯狂上下震荡,几秒钟后,屏幕上的数据流彻底消失,只剩下试车台那边传来的沉闷熄火声和弥漫的硝烟。
“又失败了……”有人绝望地低语。
何雨柱却猛地站了起来,眼睛死死盯住那段最初出现异常毛刺的数据:“等等!问题可能不是出在宏观的燃料供应或者结构上,而是更微观的‘燃烧不稳定性’!”
“燃烧不稳定性?”在场的专家们面面相觑。这个概念在当时国内的工程界还非常前沿和抽象。
“对!”何雨柱快速走到黑板前,画了一个简单的燃烧室示意图,
“燃料和氧化剂在燃烧室内混合、雾化、燃烧,这个过程会产生声波。
如果燃烧释放能量的频率,恰好与燃烧室这个‘空腔’的某个固有声学频率耦合,就会产生正反馈,导致压力和热释放率剧烈振荡,就像在房间里对着某个特定频率喊叫,声音会特别响亮甚至震碎玻璃一样!”
他指着那段高频振动数据的毛刺:“看这里!这就是燃烧不稳定性开始的‘种子’,是特定频率的声压波动!
它一旦被放大,就会迅速破坏燃烧过程,导致压力崩溃,最终熄火甚至爆炸!”
一位负责燃烧理论的老研究员扶了扶眼镜,质疑道:
“何主任,你这个推断很大胆。但就算知道了是燃烧不稳定性,怎么解决?改变燃烧室形状?那整个发动机设计都要推倒重来!时间根本来不及!”
“不一定需要大动干戈!”何雨柱目光锐利,“我们可以尝试‘阻尼’掉这个危险的频率!就像给音叉加上橡皮泥,它就不响了。”
他提出了一个极其大胆甚至被视为“异想天开”的方案——在燃烧室内壁,特定波腹(压力波动最大的位置)的区域,加装一组特制的 “声学阻尼器” ,或者说 “抗振隔板” 。