第85章 江湾机场发动机热试车1
T-7M探空火箭的推进系统已完成初步装配,但一个棘手的问题横亘在所有人面前,发动机必须通过地面热试车验证性能,否则绝无可能贸然装机。
杨院将手中的技术报告摆在桌上:“火箭发动机不是纸上谈兵的玩意儿,它是集空气动力学、工程热物理、传热传质、机械强度等多学科于一体的复杂系统。内部的气动特性、热力分布和材料耐受度,光靠理论计算和模拟仿真根本无法完全掌握,必须用实打实的试验找出隐患。”
王总工也在旁补充道:“这就是航天行业说的热试车,是发动机上天前的最后一道生死关。性能验证、可靠性考核、故障诊断,所有关键环节都得在试车台上完成。推力、燃烧效率、推重比这些核心参数,还有极端工况下的稳定性,都得通过点火试验实打实测出来。”
可现实的困境摆在眼前,新建专业试车台需要巨额经费,光是审批流程就得耗上数月,而T-7M项目的进度节点早已刻在国家航天建设和机电设计院的日程表上,根本耽误不起。
“没钱没时间,难道就眼睁睁看着项目卡壳?”周振申急得直跺脚,他刚和王北海好不容易解决了软磁材料的难题,没想到又遇上了新的拦路虎。
王北海眉头紧锁思索着说道:“专业试车台咱建不起,但能不能找个现成的地方改造?只要能满足封闭环境、安全隔离、便于观测这几个条件就行。”
杨院闻言点了点头,这话正好说到了他心里,这也是他和院里几名领导商量出了的对策,于是开口说道:“王北海同志这个思路也正是院里的意思,这样,咱们设计院的同志们分头行动,去上海市郊找找合适的地方,必须远离居民区,还要能严格保密。”
接下来的三天,王北海、周振申跟着杨院和王总工跑遍了松江、嘉定、青浦的郊区。废弃的仓库不够坚固,符合条件的厂房距离市区太近,山间的窑洞又难以铺设管线,初步筛选的几个候选地点都因不符合要求被排除。直到第四天下午,他们驱车来到松江县江湾机场附近,一片荒草丛生的空地尽头,一座敦实的混凝土建筑映入眼帘,那是抗战时期留下的废旧碉堡。
这座碉堡通体由厚达八十厘米的钢筋混凝土浇筑而成,墙面布满弹痕,却依旧稳如磐石。
“就是它了!”杨院快步走上前,抚摸着粗糙的墙面,“墙体足够坚固,能抵御发动机试车时的高温高压和冲击波;位置偏僻,远离居民区,保密工作也好做;而且内部空间规整,正好能改造为核心试验区。”
王总工绕着碉堡勘察一圈点头附和:“确实蛮合适,咱们把内部清理出来做试车间,外部砌上水泥墩子当试车架,再搭建简单的测控和安全系统,一个土试车台就能成。虽然简陋,但满足基本的试车需求没问题。”
可新的难题又出现了,设计院经费紧张,根本请不起工程队,所有改造工作只能由科研人员自己动手。
“怕什么,当年打仗的时候,前辈们连枪都能自己造,咱还能被砌墙接管线难住?”老坛撸起袖子,露出黝黑结实的胳膊,他经过几年部队的历练,瓦工和电工的活儿都略懂一二。
王北海也跟着响应:“老坛说得对,为了项目,咱们都当回临时工匠。”
周振申看着眼前破旧的碉堡,虽然心里对这种土办法有些犯嘀咕,但也知道这是唯一的出路,当即说道:“我也加入,多个人多份力。”
经过设计院的领导和江湾机场交涉完后,改造工作第二天一早就正式启动了。天刚蒙蒙亮,王北海、老坛还有周振申带着十几名科研人员,拉着水泥、沙子、砖块、管线和工具,浩浩荡荡地来到江湾机场。打开碉堡锈迹斑斑的铁门,一股潮湿的霉味扑面而来,内部阴暗潮湿,地面布满碎石和灰尘,墙角还结着蛛网。
“先清理场地。”王北海一声令下,众人立刻行动起来,有的拿铁锨铲土,有的用扫帚清扫,有的搬抬废弃的杂物,没用多久就把碉堡内部清理得干干净净。
接下来就是和水泥跟砌墙的活儿,老坛当起了技术指导,教大家如何配比水泥和沙子:“水泥和沙子按一比三的比例混合,水要慢慢加,搅拌到没有结块,手感黏稠但能流动就行。”
王北海脱下白衬衫,只穿一件背心,挽着裤腿站在泥堆旁,双手紧握铁锹奋力搅拌,汗水很快顺着额头流下,在脸上冲出一道道泥印。
周振申从小没干过这种粗活,握着铁锹的手很快就磨出了水泡,但他咬着牙没吭声,学着王北海的样子笨拙地搅拌着,脸上和身上都沾满了水泥浆,早已没了往日公子哥的模样。
众人分工明确,有的和泥,有的搬砖,有的砌墙。碉堡内部需要分隔出试车间和观测室,他们沿着预定线路砌起半米高的隔墙,既不影响通行,又能在试车时阻挡部分冲击波。最关键的是在碉堡西侧墙体开出一扇小窗作为观测口,窗口镶嵌上从废弃实验室找来的加厚钢化玻璃,既能清晰观察发动机试车情况,又能抵御高温和碎片冲击。
“小心点,别把玻璃弄碎了。”老坛站在梯子上,指挥着下方的人慢慢将玻璃嵌入预留的窗口,再用水泥仔细封边。
外部的试车架建造同样不轻松,他们需要用砖石和水泥砌起两个高达一米的水泥墩子,用于固定发动机并传递推力。为了保证稳定性,水泥墩子深入地下半米,内部还埋设了加固钢筋。王北海与周振申负责水泥浇筑,虽然累得气喘吁吁,但看着逐渐成型的水泥墩子,心里也生出了几分成就感。
土建工程完成后,就轮到了管线铺设和电路安装,这是试车台的“神经中枢”。根据发动机试车需求,他们需要搭建氧化剂供应子系统和燃料供应子系统,每个子系统都得配备增压系统、液路系统、吹除系统和排放系统,才能逼真模拟发动机的实际工作流程。
王北海和老坛带着几名懂机械的技术员,小心翼翼地铺设耐腐蚀的不锈钢管路,每一个接口都用密封胶带仔细缠绕,再用扳手拧紧,确保不会出现泄漏。
“这些管路直接接触推进剂,容不得半点马虎,否则试车时就是大事故。”王北海边检查接口边叮嘱身边的技术员。
电路安装则更考验耐心,试车需要24伏直流电点火,他们找来几节大号干电池串联起来,通过导线连接到发动机的点火装置。没有专业的配电盘,就用木板自制了简易支架,将电池、开关和导线整齐排列固定。
周振申以前接触过电子设备,主动承担了接线工作,他对照着电路图,一根一根地连接导线,时不时用万用表测量通断情况。点火电路是关键,必须保证接触良好,否则点不着火不说,还可能损坏发动机。他专注地盯着接线端子,额头上渗出了细密的汗珠。
测控系统的搭建是最具技术含量的环节,虽然没有专业的测控中心和显示屏、仪表盘,但他们必须测量发动机的压力和推力这两个核心参数,这直接关系到发动机性能的评估,后续的平均推力、总冲、比冲等重要参数,都得靠这两个数据推算。
王总工从研究所借来几台应变式压力传感器,这种传感器能利用金属电阻应变效应,将物体的物理变形转化为电阻变化,再通过转换电路转变为电量输出,从而精准测量压力和推力数值。
“咱们把传感器固定在试车架上,发动机工作时产生的推力会传递到车架上,传感器就能捕捉到形变信号。”王总工手把手地教大家安装传感器,“接线的时候要注意屏蔽干扰,不然测量数据会失真。”由于没有自动化采集设备,他们只能用笔记本记录传感器输出的电量数值,再通过公式手动换算成压力和推力数据。虽然原始,但在当时的条件下,这已经是最可行的办法。
安全消防系统也丝毫不敢马虎,发动机试车时会产生高温火焰和有毒气体,他们在碉堡顶部安装了简易的通风管道,用于排出废气。在试车间周围摆放了多具干粉灭火器和沙土桶,万一发生火灾或泄漏,能及时进行处置。同时,他们还在碉堡外划定了安全隔离区,设置了警示标志,明确了紧急撤离路线。
“安全是第一位的,哪怕试验失败,也不能出人员伤亡。”杨院反复强调,还组织大家进行了应急演练。
就这样,一群平日里拿惯了图纸和计算尺的科研人员,硬生生变成了瓦匠、电工、管道工。白天,他们顶着烈日干活,汗水浸湿了衣服,手上磨出了水泡,却没人叫苦叫累。晚上,他们回到设计院,还要整理当天的工作进度,修改改造方案,准备第二天需要的材料和工具。
经过整整十天的奋战,这座废旧碉堡终于完成了华丽变身,成为了一座功能齐全的“土试车台”。碉堡内部,清理后的空间被分隔为试车间和观测室,试车间中央的水泥地面上,两个坚固的水泥墩子稳稳矗立,上面预留了固定发动机的螺栓孔;墙壁上整齐排列着各种管线,分别连接到氧化剂和燃料储存罐;观测室的钢化玻璃窗口擦拭得一尘不染,旁边摆放着记录数据的桌椅和传感器接收设备。碉堡外部,通风管道高高竖起,安全隔离区的警示标志清晰醒目,几具灭火器整齐地摆放在指定位置。
虽然这座试车台和专业设施比起来显得格外简陋,没有高大上的自动化测控系统,没有密密麻麻的显示屏和仪表盘,点火电源只是几节串联的干电池,数据记录全靠人工手写,但它却凝聚着所有科研人员的心血,具备了发动机热试车的核心功能。
按照分类,这座试车台属于水平式稳态测试试车台,虽然对侧向力的敏感性较低,存在一定误差,但足以满足T-7M探空火箭发动机的初步性能验证需求。
试车前一天,杨院带领所有人对试车台进行了全面检查。王总工仔细核对了传感器的安装位置和接线情况,确保数据采集准确;老坛逐一检查了管路接口和密封情况,用肥皂水涂抹在接口处,确认没有气泡泄漏;周振申测试了点火电路的通断,保证点火装置能正常工作;王北海则检查了安全消防设施,确保灭火器能正常使用,撤离路线畅通无阻。
“同志们,明天就是关键的热试车了。”杨院站在碉堡前,看着眼前这群满身尘土却眼神坚定的科研人员,语气沉重而有力,“这座‘土试车台’是咱们自己一砖一瓦建起来的,它承载着咱们的希望,也承载着国家的航天梦想。发动机的推力、燃烧效率、稳定性,所有关键参数都要在明天的试验中验证。我相信,只要咱们齐心协力,一定能顺利完成这次试车任务!”
众人齐声响应,声音洪亮,回荡在江湾机场的上空。夕阳西下,金色的余晖洒在碉堡上,耀眼夺目。王北海和周振申并肩站在观测窗前,看着里面静静等待测试的发动机,相视一笑。从曾经的“死对头”到并肩作战的伙伴,从寻觅软磁材料到共建试车台,他们一起经历了挫折与考验,也结下了深厚的友谊。
“明天,就看咱们的了。”王北海说道。
“放心,肯定没问题。”周振申眼神坚定,经过这段时间的历练,他身上的公子哥娇气早已褪去,多了几分科研人员的坚韧与担当。
夜色渐浓,江湾机场恢复了宁静,只有那座废旧碉堡改造的试车台,在月光下静静矗立,等待着第二天黎明的到来。一场决定T-7M探空火箭推进系统命运的热试车,即将在这里拉开帷幕。
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