学霸的军工科研系统 第1474章 遇事不决，量子……化学？

与此同时。

京城郊外，怀柔科学城的一间会议室里。

“开始吧。”

常浩南的声音平静得听不出情绪。

在东风-17公开展示之后，上级震惊于其产生的巨大正面影响，因此而大幅度提升了倾注在吸气式高超音速飞行器领域的研发资源，整个项目团队的权限也随之而水涨船高。

但随之而来的，也有无形的压力。

现在，更先进的吸气式高超音速导弹卡在了“凌霄-1“发动机的散热问题上，确实是大家之前都没料到的情况。

刑牧春推了推眼镜，打开了投影仪。屏幕上显示出五组复杂的流道结构图和数据曲线：”按照上次会议的要求，我带队尝试了五种不同的冷却流道优化方案。”

红色激光笔点在图表上，“方案三表现最好，在物理尺寸不变的前提下，燃料停留时间延长了3.5%。”

他没有给出任何评价，但会议室里已经响起轻微的叹息声。

受制于测试条件的限制，超高速空气动力学数据本身的一致性就相对较差。

3.5%，只能说将将突破了“随机误差”的范畴。

“这远远不够。”常浩南放下笔，“JP7燃料的热沉潜力在这种条件下只能发挥65%左右，延长3.5%的停留时间对冷却能力的提升……基本可以忽略不计。”

坐在刑牧春旁边的总体系统工程师李敏迅速调出另一组数据：

“在工建委李主任的协调下，我们通过化工系统的几个研究所，测试了七种高热沉值燃料。”她指向一组红色曲线，“但表现跟JP7和JP8都没什么本质不同，而且成本还更高。”

在获得了大量的额外资源后，姜宗霖回到自己的老本行，重新牵头负责下一代JF系列风洞的研发，于是原本负责协调风洞测试与验证机开发的李敏就顺位“继承”了第二副总师的位置。

“而且会带来积碳问题。”常浩南直接指出了要害，“这些燃料的组分都过于复杂，模态转换过程中，积碳有可能直接导致发动机失效。”

会议室陷入了片刻间的沉默。

“各位，我们可能走错了方向。”

常浩南起身来到一面白板旁，笔尖在板上划出一道流畅的弧线，

“单靠优化流道或者寻找现成的高热沉燃料，恐怕难以满足马赫数10以上的冷却需求。”

在小黑板上写写画画是他从90年代带过来的习惯，只不过与时俱进换成了粉尘更少的版本。

他画出一个分子结构简图：

“从化学角度看，裂解反应遵循自由基机理。整个反应速率由最慢的步骤决定——在这里，是C-C键断裂产生烃基自由基的过程。”

随后，是一个更复杂的示意图：

“如果我们向碳氢燃料……在这里我们就以正庚烷为例，中添加一种物质，它的活化能比碳碳键更弱，能在较低温度下优先断裂产生自由基……”

他手上的动作稍慢，这会儿才画到一半，所以说完之后没有马上开始下一句话。

但下面已经有人猜到了后面的内容：

“引发剂……“

是栗亚波。

他面前的咖啡杯已经空了，眼睛却亮得惊人：“硝基乙烷！”

现场并没有太多化学专家，但对于成天接触的一些性质还是了解的。

很快有人疑惑：

“可是我记得……碳-氮键的键能应该是比碳碳键更强的？”

这一次，常浩南直接跟上了回答：

“碳-氮键确实更加牢固，但自由基分解反应所需活化能不会超过200kJ/mod，所以硝基乙烷确实满足我们的要求。”

他快步回到电脑前，在屏幕上调出数据库：

“唯一的问题是，超燃冲压发动机的结果决定了，燃料成分改变可能直接导致燃烧特性变化，不像常规航发那样直接往里兑添加剂就行……所以，得先在相对保守的条件下安排一场测试。”

……

三天后的凌晨4点17分，风洞实验中心灯火通明。

常浩南站在控制室的防爆玻璃前，注视着技术人员将“凌霄-1“发动机模型安装到测试段，细如发丝的光纤数据线像蛛网般从风洞表面延伸出来，接入数据采集系统。

“燃料准备完毕。”刑牧春的声音从对讲机里传来，带着轻微的电子杂音，“混合燃料已经通过闪点测试和粘度检测。”

常浩南按下通话键：“开始注入0.5%配比燃料。”他转身看向数据屏幕，上面已经开始显示燃料系统的各项参数。

在模拟画面中，淡黄色的燃料缓缓流入发动机模型的冷却通道。

“温度梯度准备就绪。”李敏报告道，她面前的屏幕上显示着整个模型的三维热分布图，“主加热器达到预定温度，随时可以启动。”

常浩南点点头，目光扫过控制室里二十多块显示屏。每块屏幕前都坐着一名技术人员，他们面前的键盘上贴着不同颜色的标签，标明各自负责的系统。”启动低速预冷系统。”他下令道，声音在紧张的气氛中显得格外清晰。

随着一阵低沉的嗡鸣声，风洞的压缩机开始运转。

控制室的地面传来轻微的震动，茶杯里的水面泛起细密的波纹。

主屏幕上，空气流量曲线随之开始爬升。

“点火！”计时员的声音陡然提高。

所有人都不由自主地屏住了呼吸。

刹那间，红外画面被刺目的白光淹没，即使隔着屏幕，控制室里的人们也似乎能感受到风洞内部那蓬勃的能量。

倒计时结束的瞬间，发动机模型尾部喷出一道蓝色的等离子焰流，同时监控屏幕上数十条曲线同时开始剧烈波动。

常浩南的眼睛紧盯着两个关键参数：燃烧室内壁压力和温度。

“燃烧稳定，模拟条件下的壁温比上次测试下降……“

李敏的声音里带着压抑不住的兴奋。

但这份兴奋只持续了不到5秒。

另一块屏幕上，代表高温区域的红色斑块正在燃烧室内不规则地移动，就像被风吹动的野火——这证明燃料性质的变化确实影响了燃烧稳定性。

“停止测试，开始冷却程序。”常浩南下令道，同时在心里记下这个关键现象。

整个控制室立刻忙碌起来，各种指令声此起彼伏。

当发动机模型被取出时，其表面已经变成了暗红色，几个测温点的保护罩甚至出现了熔融迹象。

技术人员迅速开始采集各种数据，而常浩南已经带着核心团队回到了会议室。

几小时后，同样的会议室里气氛明显活跃了许多。

刑牧春兴奋地指着屏幕上的数据图表：“0.5%硝基乙烷添加量的效果已经非常明显！热沉值比纯JP7提高了7.7%，发动机壁温降低了约85K！“

“但问题也出现了。”李敏调出另一组波动剧烈的曲线，“超音速燃烧室的热力壅塞位置出现了巨大波动，在0.5%添加量下，波动幅度达到了设计上限的170%。”

常浩南盯着那些锯齿状的曲线：

“这说明整个系统比我们想象的更敏感。燃料性质的微小变化会通过燃烧波、压力场和激波系层层放大，并且这还只是7.5马赫的状态，测试模型就已经出现了明显的熔融迹象，如果提高到马赫数10以上，恐怕会导致工作停止甚至热力失控。”

稍作停顿之后，他继续补充道：

“这台凌霄-1原型机已经无法继续使用了，换句话说，就算我们目前的研究资源相当充沛，也不太可能对每种添加剂配比都进行实测……成本控制部门会疯掉的。”

栗亚波犹豫了一下：

“我可以尝试用反应分子动力学进行模拟。虽然JP7成分复杂，但我们可以先对正庚烷和甲基环己烷这两个主要组分……”

“精度不够。”常浩南摇头，“分子动力学模型还无法准确描述这种多组分体系在极端条件下的相互作用。误差会累积放大。”

他说着走到窗前，望着远处JF14风洞的轮廓：

“另外，你手头关于负折射率材料的结构计算也还在推进，先不要分散太多精力。”

“我之前也接触过一些计算化学方面的研究，如果栗教授没时间的话……”

李敏刚准备表现一下，就被常浩南抬手阻止了：

“这次得我亲自来。”

“量子化学计算，或许能解决问题。”