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第四百九十七章 問題在哪里?

更新時間:2020-06-10  作者:幸運的球球
指揮控制中心大廳內,921火箭發射總指揮王宇,921火箭總設計師劉雪松,主抓921芯級和氫氧發動機的航天六院11所技術主管副所長劉勇,研制液氧煤油發動機的航天六院西安11所所長吳春民,承擔發動機地面試車和提供液氫燃料的航天101所李永華,研制地面安全遙控系統的中電科54所航天專業部高俊龍等一群大,請()

龐學林和陶永昌則站在一旁聽著。

一般情況下,如果發動機預冷失敗,箭體超溫,對于這種采用液氧煤油和液氫液氧發動機作為動力的低溫火箭而言,是根本不允許執行發射任務的。

而低溫火箭燃料加注后有效發射時間只有二十四小時,再考慮到發射窗口的因素,留給眾人探討的時間非常有限。

發射總指揮王宇道“衛星那邊剛剛發來消息,本次發射窗口為1730到1900,最晚可以推遲到1930。現在是1640,考慮到發射前預留一小時進行發射相關準備工作,我們現在差不多還有一小時的時間來解決問題。老吳,煤油機還有上面的循環預冷系統是你們所做的,你跟大家說說前方傳回的情況吧。”

吳春民點了點頭,說道“前方傳感器傳回的數據顯示,循環預冷2.5小時以后,循環預冷總耗液量547.76kg,但泵殼溫度比我們預期的還要高出15k,這很不正常。泵殼溫度是衡量預冷效果的一個重要參數,我們通常把泵殼溫度低于某一規定值作為預冷好的標志,并以此作為發動機的啟動條件。這次芯級發動機我們使用了改進版的yf100k,采用的是自然對流循環預冷模式。這種模式主要就是在發動機主閥前引出一段管路,接入貯箱,我們稱這段管路為回流管。預冷開始,推進劑從貯箱流入輸送管路,經過泵前閥、泵腔,進入回流管,然后由回流管流經回流閥,回到貯箱。”

吳春民頓了頓,繼續道“在該系統中,我們沒有外加驅動裝置,流動僅由回流管與輸送管內推進劑的密度差所驅動,所以稱此為自然對流循環預冷。產生密度差的原因是由于推進劑的低溫特性,環境空氣形成一個相對的高溫熱源,推進劑進入管路后受熱汽化,密度變小,從而產生回流。為了增強回流管與輸送管路內推進劑的密度差,使循環順利進行,保證對泵的充分預冷,通常在自然循環預冷中加入一段引射。從回流管路上接入引射管,以氦氣作為引射氣源,在適當的時候,進行短時間的氦氣引射,增強循環。”

“老吳,那有什么解決方案嗎?”

劉雪松道。

吳春民道“我建議組織一級氦配氣臺操作手返回操作崗位,接通d7吹除,進行半小時左右的氦氣引射,增強循環,看看能不能把泵殼溫度降下來。”

王宇環顧四周“大家都沒什么意見吧?”

眾人均搖了搖頭。

王宇道“行,那先按老吳的方法進行操作,另外命令搶險人員就位,如果預冷還是沒能成功,陣地開始進行終止發射流程的準備工作。”

“是。”

王宇的命令很快下達下去。

指揮中心正前方的大屏幕上,開始將畫面切換到前方發射塔內的場景。

整個指揮控制大廳都安靜了下來,所有人都耐心得等待著前方的消息。

王宇、劉雪松、劉勇、陶永昌他們時不時竊竊私語。

這時,龐學林低聲問吳春民道“吳教授,這樣有把握把泵殼的溫度降下來嗎?”

吳春民看了看龐學林,搖頭苦笑道“不確定,循環預冷過程十分復雜,涉及的物理現象繁多預冷開始,處于室溫的管路系統形成一個相對于低溫介質的高溫熱源,介質進入管路后急劇汽化,沿著管路會出現純液、不同比例的汽液兩相,以及純氣流動。與此同時,管道內壁受低溫流體的冷卻作用,會放出熱量,并使管壁溫度降低,而空氣溫度不會發生太大變化,這樣,管壁與外界空氣之間就存在溫度梯度,并由此產生一個從外向內傳遞的熱流。隨著預冷的進行,管壁溫度逐漸降低,管內的流體狀態分布也不斷發生變化,直到某個時刻,壁溫不再降低,外界傳入的熱流不再發生變化,管路上各點的流體狀態也就不再變化,預冷就會達到穩定。這里面,我們最關注的就是系統穩定后的各項參數分布,特別是泵殼溫度。在此前的實驗過程中,循環預冷系統都沒出現過問題,沒想到臨發射前卻出了狀況,關鍵是,循環預冷耗液量和我們理論計算相當,但溫度卻高出15k,這里面肯定存在問題。如果通過氦氣引射增強循環的方法還是不行的話,那這次發射任務只能取消,等我們對循環預冷系統進行進一步改進后才能重新發射了……”

龐學林想了想,說道“你這邊有煤油機循環預冷系統的設計方案不,方便給我看下嘛?”

“當然方便!”

吳春民笑道,朝一名工作人員招了招手,讓他拿來了yf100k的設計手冊。

王宇、劉雪松他們也只是看了兩眼,并沒有太過在意。

龐學林雖然名聲很大,但大多數成就都在數學和自然科學領域,像火箭這種專業性極強的應用工程領域,他們也沒指望龐學林能幫上什么忙。

龐學林卻毫不在意,通過設計手冊的,直接找到循環預冷系統理論計算部分。

循環預冷系統的理論計算主要分為兩個方面,第一個就是耗液量計算,另一個則是循環計算。

手冊中通過一系列計算從理論上對自然循環預冷進行了分析,計算內容包括預冷耗液量和穩態的數值計算。從數值計算的結果來看,發動機的氧系統采用自然循環預冷效果良好,基本上也沒什么設計上的大毛病,正常情況下,在臨近發射階段不應該出現如此大的紕漏。

龐學林的眉頭不由得皺了起來。本章節愛有聲,請()

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