第41章 意想不到的配方
重生2011,我是航天总师 作者:佚名
第41章 意想不到的配方
宋星野想到了高中时玩过的一种『土法燃料』。
那时候,他把钾肥磨成细粉,混入加热融化的白糖里,冷却固化成药柱。
就是靠著这种简陋的燃料,他的第一枚小火箭衝上了一千多米的高空。
於是宋星野让曹確负责统计数据,带著姜棉动手测试这种燃料组合。
不过,既然身处南苑总装厂,原材料自然得升级。
把糖换成了熔点更低的山梨醇,作为氧化剂的钾肥也升级成了硝酸钾。
两人架起一口小锅,將加热融化的山梨醇细细裹在硝酸钾粉末表面。
等那一坨琥珀色的粘稠浆体倒入改装的钢管、冷却固化后,一枚像模像样的固体燃料药柱便诞生了。
他们找了个小试车台,把钢管固定上去测试。
“3,2,1——点火!”
隨著电流击穿引信,钢管內的固体药柱熊熊燃烧起来。
赤红的火焰伴隨著滚滚青烟喷涌而出,空气中顿时瀰漫起一股独特的、混合著焦糖甜味的硝烟气息。
连接试车台的仪器迅速收集了数据,宋星野让姜棉进行计算。
姜棉调取了点火测试的表单。
这上面记录了废气离开钢管时的喷气速度,以及实验前后推进剂质量的变化。
根据这些数据,姜棉可以获取很多有用的信息,比如根据排气速度算出这组配方產生了多大的推力、燃烧速率等。
其中最关键的两个信息,就是比冲和推重比。
前者类似於汽车的油耗,即每一千克燃料產生一千克推力——所能持续的时间;
后者则类似於汽车的爆发力,即发动机推力和自身重量的比值。
只见姜棉捧著一个本子,將实验统计出的表格数据代入精巧复杂的四个方程后,几乎是眨眼间,就毫不费力的算出了宋星野想要的答案。
“比冲120秒,但推重比只有5:1。”姜棉摇了摇头,“太弱了,咱们的火箭恐怕刚离地就得趴窝……”
一旁的曹確惊为天人道:“妹子,快告诉我,你把计算器藏哪儿了,是不是搁兜里呢?”
宋星野淡淡一笑,“老曹,別大惊小怪,这可是个小陈景润,这点算术对她来说就是小儿科!”
“臥槽?”
曹確顿时刮目相看,像盯大熊猫似的围著姜棉打量,把妹子脸都看红了,嘖嘖称奇道:“深藏不露啊,我就说能进星辰夏令营的人,没一个省油的灯吧?”
“行了,別贫了,既然山梨醇和硝酸钾的配方不行,再换一种火力更猛的,上硝酸銨试试吧……”
宋星野在一边建议道。
“硝酸銨?”曹確眼皮一跳,“那玩意儿可是做炸药的,咱的小火箭能顶得住这么大火力吗?”
“试试再说吧,先看看比冲和推重比能达到多少。”
在宋星野的安排下,新的测试立即展开。
测试出数据后,姜棉在本子上进行计算,她在方程中游走,就像穿鞋一样轻鬆自如,
然而结果却並不乐观,推重比瞬间飆升至20:1,远远超出了小火箭的结构强度极限。
要想用这个配方,就得增加壳体厚度,但这又违背了『轻量化、低成本』的初衷。
仨人只得放弃刚刚的思路,转而琢磨起了其它配方。
这枚用廉价汽配拼凑出的、重达10公斤的『仿真火箭』,就像个挑剔的怪物。
必须找到一种既能把它推上天、又能持续燃烧几十秒的完美饲料!
接下来的几天,是漫长而枯燥的试错。
迄今为止,具备可实施性的燃料配方,起码有数十乃至上百种组合,因此这项工作极其耗时费力。
姜棉纤细的手指因为高强度的计算和记录,指肚上磨出了一层薄薄的茧。
宋星野有时也会跟她一块討论,一起在密密麻麻的数字和表格中寻找答案。
要是发现了某个愚蠢的错误方程,另一个人便会毫不留情的嘲笑,笑话对方的计算漏洞。
不过三人在这个过程中也收穫不少,宋星野第一次动手用乙炔枪,给他们的小火箭焊接了一个镍钢喷嘴,顺便学会用锤子、钳子和铁砧把一块铝合金板材弯曲,自製了尾翼。
在测试燃料配方的过程中,小火箭的整体结构也在不断完善。
与几天前那个简陋的初代火箭相比,现在它已经『五臟俱全』,宋星野还在排污阀改造的燃烧室內部,涂抹了一层石墨保护层。
石墨的熔点高达三千五百度,可以有效避免燃烧时產生高温变形,廉价且效果显著。
当然,也有许多连宋星野都措手不及的意外。
比如『野驴一號』在测试一些固体燃料时,会发生非常剧烈的晃动,又或者排污阀的密封圈会被冲开,排气管也裂过好几次,或者乾脆把镍钢喷嘴给熔断了。
不过宋星野很快就给出了各种各样的对策。
比如把原本的汽车铝歧管,换回航天级的铬镍铁合金製作的歧管,这样就能適应极端温度。
也有一些他解决不了的问题,比如遥控火箭点火的快闪记忆体驱动器经常失灵,这时候就会轮到曹確跳出来显摆一下。
总之,一切都在朝著好的方向推进。
……
这天清晨,天刚破晓。
三人顶著黑眼圈,急匆匆將一根打磨得鋥光瓦亮的钢管架上了试车台。
在对钢管进行注水测试后,他们確认內部没有因之前的点火產生裂痕泄漏,便搅拌好燃料、注入其中。
药柱成型后,开始了点火。
宋星野带著两人躲在沙包堆砌的掩体后,三双眼睛直勾勾盯著那根钢管,屏住呼吸。
“点火!”
轰——
剎那间,一条狂暴的火龙从喷管中咆哮而出,声势惊人。
这一次,眾人终於看到了希望。
从点火的效果来看,此次实验的配方相当迅猛。
姜棉认为,这是迄今为止取得的最好的一次成果。
钢管被固定在试车台上,內部药柱整整燃烧了一分多钟,並发出巨大的声响,迅速引来了周围一群学生的围观。
徐哲过来拍拍胳膊问道:“你们这搞的什么东西,怎么这么大动静?”
曹確嘿嘿一笑,挡在前面,“老徐,光天化日来刺探军情,不讲究啊,你起码等到深更半夜的时候来嘛。”
一旁的姜棉笑得眯起了眼睛。
宋星野淡定的抱著胳膊说:“总之,是你绝对意想不到的推进剂配方,过两天你就晓得了。”
徐哲也没再细问,隨后揣著满肚子疑问离开了。
等围观的人散了,三人再也按捺不住,兴奋地击掌欢呼,脸上露出如释重负的表情。
经过不断的摸索,总算找出了一种可以推动他们的『廉价丰田』升空的配方了。
一种徐哲想破头都猜不到的燃料——
沥青!
没错,就是铺马路用的沥青。
用这种黑乎乎的廉价原料来送火箭上天,听起来简直是天方夜谭,但宋星野做到了。
一切又回归到了刚开始的局面。
宋星野在山梨醇+硝酸钾的基础上,大胆用沥青替换掉山梨醇、用高氯酸钾替换掉硝酸钾,从而取得了一系列较为理想的比冲、推重比数据。
而刚刚的测试结果证明,宋星野提出的这组配方,相当完美!
第41章 意想不到的配方
宋星野想到了高中时玩过的一种『土法燃料』。
那时候,他把钾肥磨成细粉,混入加热融化的白糖里,冷却固化成药柱。
就是靠著这种简陋的燃料,他的第一枚小火箭衝上了一千多米的高空。
於是宋星野让曹確负责统计数据,带著姜棉动手测试这种燃料组合。
不过,既然身处南苑总装厂,原材料自然得升级。
把糖换成了熔点更低的山梨醇,作为氧化剂的钾肥也升级成了硝酸钾。
两人架起一口小锅,將加热融化的山梨醇细细裹在硝酸钾粉末表面。
等那一坨琥珀色的粘稠浆体倒入改装的钢管、冷却固化后,一枚像模像样的固体燃料药柱便诞生了。
他们找了个小试车台,把钢管固定上去测试。
“3,2,1——点火!”
隨著电流击穿引信,钢管內的固体药柱熊熊燃烧起来。
赤红的火焰伴隨著滚滚青烟喷涌而出,空气中顿时瀰漫起一股独特的、混合著焦糖甜味的硝烟气息。
连接试车台的仪器迅速收集了数据,宋星野让姜棉进行计算。
姜棉调取了点火测试的表单。
这上面记录了废气离开钢管时的喷气速度,以及实验前后推进剂质量的变化。
根据这些数据,姜棉可以获取很多有用的信息,比如根据排气速度算出这组配方產生了多大的推力、燃烧速率等。
其中最关键的两个信息,就是比冲和推重比。
前者类似於汽车的油耗,即每一千克燃料產生一千克推力——所能持续的时间;
后者则类似於汽车的爆发力,即发动机推力和自身重量的比值。
只见姜棉捧著一个本子,將实验统计出的表格数据代入精巧复杂的四个方程后,几乎是眨眼间,就毫不费力的算出了宋星野想要的答案。
“比冲120秒,但推重比只有5:1。”姜棉摇了摇头,“太弱了,咱们的火箭恐怕刚离地就得趴窝……”
一旁的曹確惊为天人道:“妹子,快告诉我,你把计算器藏哪儿了,是不是搁兜里呢?”
宋星野淡淡一笑,“老曹,別大惊小怪,这可是个小陈景润,这点算术对她来说就是小儿科!”
“臥槽?”
曹確顿时刮目相看,像盯大熊猫似的围著姜棉打量,把妹子脸都看红了,嘖嘖称奇道:“深藏不露啊,我就说能进星辰夏令营的人,没一个省油的灯吧?”
“行了,別贫了,既然山梨醇和硝酸钾的配方不行,再换一种火力更猛的,上硝酸銨试试吧……”
宋星野在一边建议道。
“硝酸銨?”曹確眼皮一跳,“那玩意儿可是做炸药的,咱的小火箭能顶得住这么大火力吗?”
“试试再说吧,先看看比冲和推重比能达到多少。”
在宋星野的安排下,新的测试立即展开。
测试出数据后,姜棉在本子上进行计算,她在方程中游走,就像穿鞋一样轻鬆自如,
然而结果却並不乐观,推重比瞬间飆升至20:1,远远超出了小火箭的结构强度极限。
要想用这个配方,就得增加壳体厚度,但这又违背了『轻量化、低成本』的初衷。
仨人只得放弃刚刚的思路,转而琢磨起了其它配方。
这枚用廉价汽配拼凑出的、重达10公斤的『仿真火箭』,就像个挑剔的怪物。
必须找到一种既能把它推上天、又能持续燃烧几十秒的完美饲料!
接下来的几天,是漫长而枯燥的试错。
迄今为止,具备可实施性的燃料配方,起码有数十乃至上百种组合,因此这项工作极其耗时费力。
姜棉纤细的手指因为高强度的计算和记录,指肚上磨出了一层薄薄的茧。
宋星野有时也会跟她一块討论,一起在密密麻麻的数字和表格中寻找答案。
要是发现了某个愚蠢的错误方程,另一个人便会毫不留情的嘲笑,笑话对方的计算漏洞。
不过三人在这个过程中也收穫不少,宋星野第一次动手用乙炔枪,给他们的小火箭焊接了一个镍钢喷嘴,顺便学会用锤子、钳子和铁砧把一块铝合金板材弯曲,自製了尾翼。
在测试燃料配方的过程中,小火箭的整体结构也在不断完善。
与几天前那个简陋的初代火箭相比,现在它已经『五臟俱全』,宋星野还在排污阀改造的燃烧室內部,涂抹了一层石墨保护层。
石墨的熔点高达三千五百度,可以有效避免燃烧时產生高温变形,廉价且效果显著。
当然,也有许多连宋星野都措手不及的意外。
比如『野驴一號』在测试一些固体燃料时,会发生非常剧烈的晃动,又或者排污阀的密封圈会被冲开,排气管也裂过好几次,或者乾脆把镍钢喷嘴给熔断了。
不过宋星野很快就给出了各种各样的对策。
比如把原本的汽车铝歧管,换回航天级的铬镍铁合金製作的歧管,这样就能適应极端温度。
也有一些他解决不了的问题,比如遥控火箭点火的快闪记忆体驱动器经常失灵,这时候就会轮到曹確跳出来显摆一下。
总之,一切都在朝著好的方向推进。
……
这天清晨,天刚破晓。
三人顶著黑眼圈,急匆匆將一根打磨得鋥光瓦亮的钢管架上了试车台。
在对钢管进行注水测试后,他们確认內部没有因之前的点火產生裂痕泄漏,便搅拌好燃料、注入其中。
药柱成型后,开始了点火。
宋星野带著两人躲在沙包堆砌的掩体后,三双眼睛直勾勾盯著那根钢管,屏住呼吸。
“点火!”
轰——
剎那间,一条狂暴的火龙从喷管中咆哮而出,声势惊人。
这一次,眾人终於看到了希望。
从点火的效果来看,此次实验的配方相当迅猛。
姜棉认为,这是迄今为止取得的最好的一次成果。
钢管被固定在试车台上,內部药柱整整燃烧了一分多钟,並发出巨大的声响,迅速引来了周围一群学生的围观。
徐哲过来拍拍胳膊问道:“你们这搞的什么东西,怎么这么大动静?”
曹確嘿嘿一笑,挡在前面,“老徐,光天化日来刺探军情,不讲究啊,你起码等到深更半夜的时候来嘛。”
一旁的姜棉笑得眯起了眼睛。
宋星野淡定的抱著胳膊说:“总之,是你绝对意想不到的推进剂配方,过两天你就晓得了。”
徐哲也没再细问,隨后揣著满肚子疑问离开了。
等围观的人散了,三人再也按捺不住,兴奋地击掌欢呼,脸上露出如释重负的表情。
经过不断的摸索,总算找出了一种可以推动他们的『廉价丰田』升空的配方了。
一种徐哲想破头都猜不到的燃料——
沥青!
没错,就是铺马路用的沥青。
用这种黑乎乎的廉价原料来送火箭上天,听起来简直是天方夜谭,但宋星野做到了。
一切又回归到了刚开始的局面。
宋星野在山梨醇+硝酸钾的基础上,大胆用沥青替换掉山梨醇、用高氯酸钾替换掉硝酸钾,从而取得了一系列较为理想的比冲、推重比数据。
而刚刚的测试结果证明,宋星野提出的这组配方,相当完美!