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我進(jìn)化出蟲族文明

第十七章 火箭試驗

我進(jìn)化出蟲族文明 吃一個柚子 2220 2022-10-15 12:00:00

  “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)探測相關(guān)內(nèi)容也教給你了,我們的航天遙感監(jiān)測站和地面射電望遠(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,材料3號,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,開始投入到對航天火箭的設(shè)計和試驗建造中。

  全部噴氣式的發(fā)動機(jī)類型,技術(shù)難度最高的是直升飛機(jī)的渦輪軸發(fā)動機(jī),和戰(zhàn)斗機(jī)的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。

  難度第二的一般是民航飛機(jī)的大涵道渦扇發(fā)動機(jī),這個技術(shù)難度更多是在能量效率,也就是俗稱的省油上。

  技術(shù)難度相對最簡單的反而是要一飛沖天,飛出太空的火箭發(fā)動機(jī)。

  火箭發(fā)動機(jī)相對更簡單,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單了。

  “火箭的結(jié)構(gòu)主要是一個拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu),形狀就如同一個不對稱的沙漏。

  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)動性質(zhì)不一樣,突破窄喉處截面積開始變大,速度非但不會降低反而會以更高的速度膨脹,發(fā)動機(jī)的主要動力也是來自這個超高速膨脹。

  燃料在燃燒室中燃燒,壓力的不均勻會產(chǎn)生一部分動能。

  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會發(fā)生超高速壓力膨脹,這個劇烈的膨脹壓力作用到噴嘴內(nèi)壁上就會被轉(zhuǎn)換成推力......”

  陳諾按照火箭發(fā)動機(jī)的構(gòu)造原理,花了半個多月制造出一臺在無數(shù)個夜晚完善思考的簡陋火箭發(fā)動機(jī)。

  錐形大噴嘴,小一點的燃燒室,就像是一個不對稱沙漏,構(gòu)成了一個拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)。

  燃燒室接了12根連接燃料倉的管道,多點噴射液氫液氧,同時還有一個放電模塊用于點火。

  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,這個用來及時帶走材料承受的高溫,盡可能延長材料的承受時間。

  除了冷卻循環(huán)管道還有大量的營養(yǎng)管道連接到材料層,材料承受著高溫高壓被損壞的同時也在進(jìn)行生物修復(fù),盡可能延長發(fā)動機(jī)的工作時間。

  甚至如果材料達(dá)到了極限,內(nèi)壁還會自我脫落被噴射出去,發(fā)動機(jī)進(jìn)行短暫熄火待生物材料重新生長補(bǔ)充,然后發(fā)動機(jī)就再次點火。

  “加注燃料,點火!”

  陳諾簡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)動機(jī)噴嘴處噴了出來,帶起漫天的水汽和滾滾熱量。

  燃料倉的液氫液氧通過管道泵入發(fā)動機(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)在是在工作臺上靜止測試,和火箭高速飛行時的效率會不一樣,但靜止熱效率百分之23.6對一臺火箭發(fā)動機(jī)來說也是低有點兒離譜了......”

  看到火箭發(fā)動機(jī)成功啟動,通過火箭發(fā)動機(jī)上面的生物傳感器反饋的數(shù)據(jù),陳諾計算出一個感人的能量效率。

  火箭發(fā)動機(jī)的三大要點,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,甚至這是一個決定火箭發(fā)動機(jī)動力效率關(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)過窄喉口時的速度。

  發(fā)動機(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,對發(fā)動機(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)行無縫生長擴(kuò)充!

  這樣建造一臺發(fā)動機(jī),陳諾就不用先建造一個原型,多次試驗收集試驗數(shù)據(jù)再造出第二臺改進(jìn)型,第二臺試驗收集數(shù)據(jù)改進(jìn)又造出第三臺這樣一點一滴的完善。

  當(dāng)發(fā)動機(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,單位時間內(nèi)更多的液氫液氧被灌注到發(fā)動機(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?!?p>  陳諾計算出現(xiàn)在火箭發(fā)動機(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)行實際發(fā)射試驗,驗證在高速飛行中火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計和效率問題......嗯?”

  陳諾看著發(fā)動機(jī)反饋的數(shù)據(jù),剛分析計算出二次調(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)動機(jī)簡單,液氫液氧航天火箭卻沒那么簡單了......”

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