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主题:【原创】中山国的故事-飞龙在天 000序章--籍田 上 -- 淡泊

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家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 007丛展江

他们居然一路骑车到达了伏击区。丛展江几乎要掐一下自己以确定这不是做梦。但是他还有很多比掐自己一下重要的多的事情要做。他还没有听到汽车发动机的声音,这也就意味着他还有足够的时间做在这条路上应该做的事情。他俩扔下自行车,倪绯撒腿向下面的河道跑去,而丛展江则跑到道路的另一侧,找到他在会议上通过照片选定的崖壁上的山洞洞口,他很快找到了摆在洞口的那个音箱,掏出口袋里的mp3插上,按下播放键,然后就也向河道跑去了。

河水已经冰冷刺骨,他游过去之后,很快追上了倪绯,然后超过了她,径直跑进了火力阵地。

这是勘测分队队员昨天晚上挖好的机枪阵地,机枪阵地的主体是圆形的枪座,直径两米六,深半米,枪座上面什么也没有,在枪座的崖壁上斜着向河道的方向挖了一个弹药置场,在和这个弹药置场成120度角方向的崖壁上挖了第二个弹药置场,弹药置场里堆放着弹链盒,向前的弹药置场向崖壁伸出1米,侧后的伸出80厘米。在枪座的东侧,和河道平行的方向挖了一条六米长的交通壕,一挺845大口径机枪就放在交通壕里,交通壕上面用波纹钢板覆盖着。挖这些工事挖出的土沿着阵地面向河道的方向堆了一长条三十厘米高,两米宽的土堆,土堆在正面面向山洞方向留出了缺口,当他进机枪阵地时候,这些缺口用装着土的沙袋堵着,他把沙袋拽下来,扔到机枪座后面,露出对着对面山洞的缺口。然后他伸手从前面的弹药置场拽出里面的两件防弹背心和头盔,他直接把防弹背心套上,扣好,然后戴上头盔。接着他钻进交通壕,把放在里面的大口径机枪拖了出来摆好,在摆好之后,他用力在每根架杆的尾端跺了两脚,让三脚架的脚爪插入枪座底部铺的虚土中。在架设好后,他大概检查了一下枪面的平正,然后拉了一下枪托,枪纹丝不动,他可以确认已经架枪稳固。他俯下身,枪托抵上肩,眼睛凑到瞄准镜,右手松开高低紧定手柄,然后抓住握把,左右上下转了一下,枪支瞄准线移动很容易,然后他重新上紧高低紧定手柄,离开机枪,从前方的弹药置场里取出一个弹链盒,将它挂在弹链盒挂钣上,打开盒盖,从里面拉出装在三发一节的可散弹链上的子弹,子弹弹头是紫色而且有一圈红圈,这是昨天会议上定下的穿甲燃烧曳光弹,他抓住标尺座,向上扳起受弹机盖,将弹链装进受弹机,把第一发子弹放在受弹口上,接着盖回受弹机盖。这时候,倪绯也气喘吁吁地跑进机枪阵地。丛展江指了一下地上的防弹背心和头盔。

倪绯穿戴好后就钻进交通壕,交通壕的另一侧是一个简易露天观察工事,丛展江见到她从交通壕的另一侧钻出来的时候,手里拎着从交通壕里拎出来的三脚架,她把三脚架拎到观察工事里,在观察室的台地上支好,然后又钻回交通壕,在她再次出来的时候,手里已经多了一具方向盘,她回到观察室,把方向盘装到了观察室的三脚架上,然后她从口袋里掏出一个防水袋。她打开防水袋,取出里面的地图,海事电话,防水袋还在向下滴着水。丛展江见她偏着头,一会看地图,一会操作着方向盘上的东西,知道她正在根据地图的磁偏角来看着方向盘的磁针指示将方向盘调整好真北方向。然后她又一次回到交通壕,取来长长的测距机,放在观察室前面的土台面上。还在中山的时候,石溪琅说给他们搞激光测距机,倪绯反对,认为会暴露观测手的位置,阿卡塔已经不是刚开战时候的阿卡塔了,他们在饱尝激光制导炸弹的精确轰炸后,也学会了用红外,微光夜视设备等装备来搜索用激光照射导引的白头鹰特种部队。同样的技术也可以用来找出使用激光测距机的家伙,丛展江同意倪绯的观点,他也对拎着手电筒上战场用一根长长的光柱暴露自己的位置这种事情不感冒。

这边,丛展江已经完成了射击准备,他掏出海事电话,拨通自行迫击炮分队,命令他们从待机地域进入发射地域,做好发射准备。然后他又用海事电话联系先期到达的小张,昨天在布置完毕伏击阵地后,勘测分队的队长拿着海事电话在各个点试了一下,结果发现山谷里海事电话是打不通的,山壁挡住了卫星。他们不得不在河谷对面的山上给小张另找了个位置,之前没有想到会遇到这种情况,结果他们带的双绞线不够用,不得不让大使馆的人又送了一次。

电话里小张的声音时而清晰时而淹没在静噪声里,但是丛展江还是大致听清楚了,他那里还没有看到追来的恐怖分子。丛展江的心悬了起来,脱险的喜悦已经一点不剩了。难道艾哈迈德看出了他们的布置?究竟什么地方出错了。

丛展江没有多想,对未知的恐惧往往会导致指挥员偏执而做出非理性的决定,希特勒就是这么叫停对着敦刻尔克的快速挺进的装甲部队的。他制止住自己的担心,又拨通了小赵的电话。小赵报告说,半小时之前,红色皮卡回到德尔塔点,接走了那里的阿卡塔剩余人员,又向他们的方向开走了,面包车没有回来。丛展江想:这里和德尔塔点之间只有这么一条公路,人员可以通过山地撤走,但是车辆肯定是不行的,而且如果雄鹰抢劫集团真的要弃车撤离,德尔塔点的留守人员直接走就是了,为什么要回去和主力会合。

突然,丛展江脑子里灵光一现,他明白了是怎么回事了。他微笑了起来,通过电话命令小张注意隐蔽,加强监视,雄鹰抢劫集团随时会到。

之前丛展江的计算一直都忽略了一点,阿卡塔武装分子并不知道他们带了两辆自行车,所以对艾哈迈德来说,他的搜索是按照他们的步行速度来考虑的,所以,在开到步行最远距离还没有找到他们,艾哈迈德当然会认为他们听见车子的声音后躲了起来,所以他会沿着道路往来的方向搜索他们上山或者下河的痕迹。这就是艾哈迈德他们到现在还没有出现的原因。

这时候,对面公路上隐约传来一个女人的尖叫声,隔着一千三百米的河谷,丛展江听的不是很清楚,但是他知道,沿着山壁的反射,回声会沿着山谷传的很远。这是他和白狄布都昨天录在mp3上的,在这声尖叫后,应该是他在一阵邪恶的奸笑后念出那句著名的台词:“你叫啊,你就是叫破喉咙,也没有人会来的。”这个花招是倪绯想出来的,按照她的话,在自己认为自己安全的时候,或者说在二三十人对一个人的时候,没有一个男人能拒绝英雄救美的机会。

在等待中,他重新审视伏击区,这里的地形一点也不像伏击的地形,和艾哈迈德他们选择的两山夹一沟的标准伏击地形不同,对面公路下到河谷虽然陡峭,却并非不能下来,然后就是一千三百米的谷地,公路另一侧是四十多米高的悬崖,如果在这里伏击,传统的办法只能埋伏在悬崖上,但是被伏击的对象简单的下到河谷就能轻松躲开悬崖上的视界和射界。如果没有自己想到的那个办法,这里是不适合伏击的。

他掏出安帕克1233,打响后就要用它来发布命令了。这时候自行迫击炮分队通过海事电话报告,说他们已经完成发射准备。

他们的自行迫击炮当然不是耀武3022,就算石溪琅神通广大能给他们搞到,在这么短的时间内也不可能运来。他让石溪琅搞的就是普通的60迫击炮,勘测分队到外山德瓦后,在当地买了两辆皮卡,他们用一个油桶切出一个高20厘米的铁圈,然后把这个铁圈焊接在皮卡车厢里,再在铁圈里装满沙土。之后,他们把迫击炮抬上车,坐钣放到沙土里,支好。这样,他们就得到了两辆自行迫击炮。迫击炮的第一次试射的时候,尽管只是60迫击炮,在全装药大射角射击时候也震断了皮卡的减震板簧。于是在他们修好皮卡的同时,他们也补强了皮卡的车厢,然后在皮卡车厢四角各焊了一个带孔金属筒,准备了四个可以撑到地面的支柱放在车厢里,发射的时候先用千斤顶把车厢顶起来,把支柱用销子固定在圆筒里,然后放下千斤顶,让支柱下端的圆盘撑到地面上放好的松木板上,这样就不必让脆弱的皮卡悬挂系统来承受迫击炮发射的后坐力了,用这种方法解决了车载发射的问题,但是缺点是发射和行军的转换要用两三分钟。

昨天听库尔班说,在他们改造好试射完毕后,给他们帮忙买车的大使馆的人问他们:“这么麻烦,至于吗?把炮拉到地方,然后把炮抬下车开火不行吗?”勘测队队长回答道:“行,当然行,如果丛展江他们不介意在打起来的时候让我们先开上十几炮就成。”

迫击炮在进入阵地后后头十几炮都不会太准,因为开炮的时候坐钣会把地面压实而产生下沉,这样每一炮射击时候就和上一炮的射击位置不同了。有经验的炮手会在射击条件允许的时候在试射前先用最大装药最大射角开上两炮,“夯实”迫击炮坐钣后再进行试射,这样反而可以用较少的炮弹转入效力射。而他们这种自行迫击炮因为和地面接触面积大,就不需要这么做。在外山德瓦组织的射击试验也证明了这一点,而且,他们的这两门炮在射击试验中证明,在用同批次弹药的时候,射击一致性非常好。

小张打来电话,他报告说听到公路上的汽车发动机声音了。

公路上还不时传来白狄布都的尖叫声,丛展江一手拿着安帕克1233的话筒,一手拿着望远镜,趴在枪座前面的土台上,目不转睛地看着公路。从现在起,和自行迫击炮的海事电话通话要让给倪绯。

两辆车出现了,皮卡在前面包车在后,皮卡车厢里有一个恐怖分子操作着架在车顶的毛毛熊制伯克轻机枪,车厢里其他人则抱着KS344突击步枪挤成一团蹲坐在车里。丛展江暗暗好笑:该,让你们用两辆车运30多人。在领先的皮卡经过路边一块篮球大小的白色石头时,丛展江压下安帕克1233话筒的送话按钮,命令:“我是托塔天王,小李广捶红孩儿鼻子。黑旋风找来沉香斧子,完毕。”丛展江听到倪绯在另一边也命令:“迫击炮,洞幺,一发试射。”接着他听到买买提的声音:“黑旋风明白,完毕”,然后是小张确认收到了他的命令。

公路上皮卡前方突然出现一条火龙,光秃秃的公路上立时燃起了熊熊大火,接着公路下面的河岸也冒出了相同的火龙,一部分火焰轰到了河面上,河流也燃烧起来了,然后是车队后方的河岸和公路上出现的火龙。河岸上的两条火龙碰在了一起,联成了一条长长的红色火龙,在夜色中跳动着,本来在夜色中已经模糊的崖壁一下子清晰起来。这时候山崖底部几个地方突然冒出白色尘烟,三四秒后,公路方向传来隆隆的爆炸声,那是勘测队之前在其他可以作为掩体的山洞洞口敷设的炸药,用来炸塌那些洞口,只留下他们想让艾哈迈德钻的代号捕鼠器的山洞——也就是丛展江在mp3里扮色魔的那个山洞。

公路上的火焰当然是出自344喷火器的手笔,在之前定方案的会议上,大家对火焰喷射器的配置方式没什么太多的意见:一边悬崖一边河道,当然是公路两端加上河岸封锁。这么几个人,要想对二三十人完成封锁,用火焰喷射器的火焰的确是个好点子。但是对在公路上配置的火焰喷射器离阿卡塔武装分子足有一百三十米,队员们颇有微词,这也太怕烧死这些恐怖分子了吧。这些队员都是老兵油子,全都清楚344/344-1火焰喷射器的射程:有效射程五十米。他们也知道火焰喷射器的震撼力,尤其是腹黑兔这种仿自毛毛熊的用火药做动力的火焰喷射器。但是他们也知道,这种震撼力是与距离的平方成反比的。

丛展江在会议上说了他的理由:“同志们,你们知道艾哈迈德值多少钱吗?五百万白头鹰元那,这个可是活人的价钱,要是烤成烤乳猪,按照40块一斤的价钱卖掉,不是太糟蹋材料了吗。”

此言一出,虽然大家都知道丛展江是个财迷,可是财迷到这份上,还是激起了民愤,众人纷纷声讨这厮为钱不要命的丑恶行径,而且更让他的队员愤怒的是,这些队员也要为他的财迷行为埋单。倒是勘测队站出来支持丛展江,他们的理由比丛展江的靠谱多了,而且最后被大家认可:抓的恐怖分子越多,可能问到的情报就越多,根除此地匪患的几率就更大,对于勘测队员,以后会越安全,对于护卫队员,护卫的任务也会更轻松。

于是,喷火器的配置还是按照丛展江的想法进行:在恐怖分子先头车通过目标点的时候喷火器开火,公路两个封锁方向,河岸两个封锁方向,每个封锁方向配置3具喷火器,其中公路的三组分别按照距离车辆一点五倍最大射程,最大射程加二十米,最大射程三个距离配置,开火次序是由最远到最近。公路火焰的可以和恐怖分子保持距离,因为恐怖分子不可能从火焰间的缺口飞出去,而河岸的则要始终火焰相互衔接避免恐怖分子通过火焰缺口下到河道里。所以三部喷火器配置在距离T点最大射程减五米的位置。因为油料的燃烧时间是30秒左右,喷火器的发射时间间隔定为40秒

在距离确定后,有人提出了后面的火焰喷射器对前面射手的伤害,毕竟,距离目标点远的火焰喷射器先开火,正好使得距离目标点近的喷火器在其射界内。丛展江开始觉得这个很简单,他一开始就没打算让队员去操作喷火器,固定方向,固定喷射时间间隔的面积射,这简直就是为白酒公司使用的自动扳机定做的战场条件。自动扳机是一个发条齿轮结构的机械组件,发条推动齿轮转动,齿轮又带动同轴的凸轮转动,凸轮上面缠的皮带周期地压下皮带套着的枪械扳机。这个扳机组件由自带的电磁铁触发,可以遥控也可以线控。这次他们用的就是双绞线进行线控。在丛展江提出这个解决方法后,队员们哄堂大笑,丛展江这才知道,他们说的不是人员受到伤害,而是喷火器本身会被烧毁。人人都能想到可以把油瓶埋在地下,但是344的喷火枪枪口还插的有点火管,就算枪没被烧毁,点火管被提前引燃也会导致真正发射的时候出现冷喷现象。最后还是石溪琅想出了办法:先把喷火枪固定在一个一端开口的金属盒子里,再在金属盒子底部找三个点,在每个点上焊上一条导轨,然后把导轨外面的滑道焊到另一块板子上,接着拉起第二块板子,把导轨拉到最大伸展长度,然后在板子之间焊上弹簧,接下来再压回板子,用一块卡扣把板子扣好,发射组件就做好了,部署的时候,在发射阵地挖个坑,把发射组件放进去,然后回填一定厚度的土来隔热就可以了。发射的时候,用电磁铁或者其他什么东西来松脱卡扣,弹簧就会顶起装着火焰喷射器的金属盒子,推开上面的土层而进入发射位置。

昨天在拿到344型火焰喷射器后,大家把距离数字填了进去,当时大家还按照恐怖分子三辆车来估计,认为车队长度二十五米。所以,在恐怖分子先头车抵达目标点(就是今天的E10点),公路上车辆前方的火焰喷射器第一组布置在距离目标点一百二十米的位置,第二组部署在距离目标点一百米的位置,第三组则是344的最大射程,八十米的位置。而车辆后方的公路,火焰喷射器的配置和前方类似,不过要加上车队长度的二十五米,而最后一具则要达到火焰相接的效果,所以部署的反而是距离目标点六十米,比车辆前方的喷火器距离目标点还近二十米。河岸的喷火器三组部署距离相同,都是距离目标点75米。

火焰一出现,公路上两辆车就戛然停车,皮卡上的人纷纷向下跳,面包车门也一下拉开,里面的人钻了出来,公路上一下子挤满了人。皮卡车顶的伯克机枪枪口冒出长长的火焰,三四秒后,伯克机枪的嘎嘎声传了过来。下车的有些人枪口也开始冒出火焰。这时候,车辆前方六十米处,公路上一个地方突然冒起了黄色浓烟,在冒出浓烟两秒后,那个地方停止继续冒烟,黄色浓烟升了起来,很快被公路上的火焰引起风吹散,这是丛展江他们用来试射的减装药发烟弹。在浓烟停止产生后两秒左右,丛展江听到了沉闷的迫击炮发射声音。这时候,倪绯已经测出弹丸落点,大声向勘测队报告发烟弹落点和她之间的距离,高低角和方位角。由于勘测队昨晚已经对这一地区进行了详细测量,他们知道机枪阵地的位置,倪绯给出落点相对于自己的位置数据,他们就可以进行射击修正了。倪绯接着命令迫击炮的2号炮试射,这次车队后方七十多米的河道激起来一注水花,倪绯给出了水花的位置数据后命令2号炮再次试射,这次发烟炮弹落在车队后方七十多米的公路上。然后,倪绯命令两门炮齐射5发高爆榴弹。

几秒钟后,公路上车队前后都出现了爆炸,公路上的火焰却渐渐熄灭了。皮卡和面包车突然开动起来,向前冲去,在他们冲出十几米时,四条火龙又一次出现。两辆车又一次停下,并缓缓后退。看到这个,倪绯命令射击车队前方的一号迫击炮维持射击诸元继续射击,射击车队后方的二号迫击炮单发向车队方向移近十米。在倪绯刚刚下达完修正的命令,这时候,公路上下车的人群那里突然冒出两条火龙,向着公路前方的火焰喷射器的位置飞去,第一条火龙撞在山壁上,爆裂开来,而第二条火龙准确地击中了公路前方刚刚开火的火焰喷射器,立刻在那里引起了猛烈的爆炸和巨大的火球,火球升起之后,从崖壁到整个河面都燃烧了起来。

火球升起的时候,丛展江心中一窒,一时有些悔不当初把装火焰喷射器的盒子用更厚的钢板做,但随即就想起勒伯格火箭弹的65度着靶也能达到动破甲深度180毫米,真碰上这种直接命中的,在这么短的时间内要想做出能防火箭弹的,有点要求过高了。

虽然被火箭弹摧毁了一具喷火器,但丛展江一开始就计划着喷火器进行6次间隔40秒的喷射,为封锁提供200秒的喷射时间和30到40秒的余火延烧时间,由于石溪琅搞到了344型这样的老古董,油瓶比344-1多了一瓶,这样让丛展江能够在每个喷射点各布置3具喷火器,可以进行9次喷射。一具喷火器被摧毁在封锁时间上不是问题,问题是火焰会在30秒左右熄灭,而下一次喷火器的发射本来应该是间隔40秒,但是随着这具火焰喷射器被摧毁,等到下一具喷火器发火的时候,会有大约40到50秒的时间,路面上没有火焰封闭伏击圈。在这种情况下,如果恐怖分子的车辆全力一搏,他们有可能从前面冲出去。

丛展江向倪绯喊道:“让迫击炮洞两加入洞幺,急促射封锁道路东端出口。”丛展江又抓起安帕克1233的话筒,压下送话按钮,命令道:“我是托塔天王,如果探戈洞幺到达哎寇洞洞,黑旋风,霹雳火坚决消灭探戈洞幺。完毕。”他说完,不等库尔班买买提他们回答,就扔下话筒,跑回机枪旁边,用力拉了一下装填拉柄,送弹上膛。心里念着:“他们连哎寇洞五都别想通过。”

随后他听到倪绯命令:“迫击炮洞两,目标哎寇洞拐,一发试射。”

公路上皮卡前方六十米处出现了黄色浓烟,倪绯立刻喊:“迫击炮洞两命中,转入效力射20发。迫击炮洞幺,目标哎寇洞八,1发试射。”

公路上皮卡前方三十多米处出现了黄色浓烟,丛展江恼怒地向倪绯喊:“太近了,你放心,如果他们突破,我这里能用机枪直射火力封锁,让1号炮先封锁,等红孩儿洞幺发火,1号炮再开始驱赶。”

他听到倪绯悻悻地声音:“迫击炮洞幺,取消目标哎寇洞八,试射落点距离幺三两洞,方位两八,五拐,高低洞洞,五幺,新目标哎寇洞拐,1发试射”

皮卡前方六十米处再次出现了黄色浓烟,但随即被爆炸撕碎,倪绯满意地喊道:“迫击炮洞幺命中,转入效力射20发。”

公路上皮卡前方六十米处爆炸密集了起来,每三四秒就有一次落弹,公路上爆炸的火光和河道里激起的水柱此起彼伏的出现,恐怖分子人群和车辆缓缓向后退去,这时候火焰喷射器再次喷射,三条火龙再次封锁了河岸和公路后方。这也引起恐怖分子对三处喷火器激烈开火,三枚火箭弹再次射向公路后方的火焰喷射器位置,即使他们命中了,三瓶油料打完的火焰喷射器也没有出现什么看得到的效果。但是这倒提醒了丛展江,他喊道:“政委,让迫击炮洞两用烟幕掩护红孩儿。”火焰喷射器的战场生存能力的确够呛。

从之前的试射效果看,公路上刮着由东向西风速大概三到四米的风,所以倪绯把发烟弹的落点定在皮卡前方二十米的E9点,白色烟云在十几秒后就笼罩了公路上的人群和车辆。雄鹰抢劫集团的枪声变的发闷了,而且短点射的枪声越来越少,基本上都是全自动的连发枪声了。丛展江冷笑了一声,看来这个抢劫集团也就这么点素质了。

第二组火焰喷射器开火了,石溪琅的装置可靠性还不错,四个方向上都出现了火龙,344果然像说明书说的那样最大射程有八十米,公路前方的火龙甚至达到了落着发烟弹的E9点。

丛展江向倪绯喊道:“政委,让迫击炮洞幺开始赶老鼠进洞吧,等第二组火焰喷射器打完,迫击炮洞两要停止施放烟幕,加入驱赶。”然后他回到机枪座前方,抓起安帕克1233的话筒,压下送话按钮命令道:“黑旋风,霹雳火,小李广前进到洞三待机点,完毕。”交火前,买买提库尔班他们这些在河谷里埋伏的队员埋伏在目标点两侧河谷距离目标点四百米的1,2待机点,现在他们可以进到距离目标两百米的待机了。而从艾哈迈德的人出现在这段公路上的时候,小张的警戒任务就结束了,但他在河谷的另一侧,需要用更多的时间才能到洞三点和买买提他们会合。

然后丛展江又抓起了海事电话拨通了石溪琅,但是石溪琅的电话却接不通,看来他现在还在某个看不见卫星的山谷里向这边赶来。丛展江听到倪绯那边不再发命令进行校正,公路上爆炸的火球的位置让他也很满意,于是他喊:“政委,告诉那个寿麻师长,他在边检站的部下里面有阿卡塔的人或者阿卡塔的同情者,告诉他边检站放行红色皮卡的事情让他核实处理,另外告诉他们石溪琅要过境,请他安排一下。”现在是时候在石溪琅他们到达边检站之前清理那里的内鬼了。

随着第二组火焰喷射器发射完第三发,迫击炮零二恢复了对目标的压制,倪绯先让迫击炮零二试射车队后方四十米处,在确认命中后,迫击炮零二开始用高爆炮弹猛烈轰击,两门迫击炮的炸点在目标点两侧交替爆炸。烟幕慢慢散去,公路上已经没有多少人了,但是皮卡上的伯克机枪仍然在嘎嘎地响着。丛展江多少有点尊敬这个家伙了,不过很遗憾,如果他再不离开皮卡,三十秒后,他和皮卡会被第三组火焰喷射器烧成渣。

等第三组喷火器喷火的时候,公路上已经没有什么人了,只有皮卡上的机枪手和一个步枪手还在一个向前一个向后的猛烈射击。先喷火的是公路前方的喷火器,火焰几乎吞没到到皮卡,皮卡上的两个家伙终于跳下车,在望远镜里丛展江惊奇地发现他居然还抱着机枪,他们向丛展江定下的代号为捕鼠器的山洞狂奔,在他到达洞口的时候,公路后方的喷火器开火了,火焰吞噬了公路上的一切,丛展江也不确定这个家伙有没有逃出一命。

倪绯已经把两门迫击炮的射击点调整到山洞旁边,在喷火器完成最后一次发射后,丛展江抓起话筒发布命令:“黑旋风,混江龙,小李广,四十秒后在公路火焰熄灭后开始行动。完毕”在听到库尔班和买买提确认的回答后,他接着向倪绯喊:“等我开枪,就让迫击炮停止射击。还有,告诉石溪琅我们这边的情况。”然后他扔下话筒和望远镜,跑回机枪后面,习惯性地拉了一下装填拉柄,一发12.7毫米子弹跳了出来,他这才想起之前已经把子弹上膛了。他把枪托抵肩抵实,左手摸到瞄准镜的高平转换手轮,向前拧了一下。拧不动,说明现在是平射状态。他收回左手,压在枪托上梁上,右手从握把移到高低紧定手柄上,松开高低紧定手柄,然后移回并握住小握把,食指搭在扳机上,右眼框压上瞄准镜的接眼罩,闭上左眼,轻轻移动枪身,用带着13两个字的小横线和竖线的交叉点压上对面山洞的洞口,在压好后,他右手再次离开握把,固定好高低紧定手柄,然后又重新握上握把,虽然这是一挺锁定射向的大口径机枪,他还是习惯性地像握着一支狙击步枪一样缓缓吸气,缓缓吐气,然后屏住呼吸,平稳压下扳机。

“通通通通通通”

丛展江睁开左眼,看到曳光弹象一群萤火虫一样飞去,在洞口上方偏西的地方溅起几点火花,他闭上左眼,右手松开高低紧定手柄,将瞄准点向下左方移了一点,再次固定好高低紧定手柄,扣动扳机,右眼被枪口焰闪的直冒金星。他再次睁开左眼,满意地看到洞里出现了火花。当初他们选择这个洞就是因为洞口进洞后就斜向下去,不是从洞口一眼望到洞底的那种直洞。在他把不知死活的家伙打死或者赶开后,他的队员就可以运动到洞口附近而不用担心遭到洞里直射火力的反击了。

洞里飞出了一条火龙,还真有人待在洞口,不过,隔着一千三百米,加上河谷里的大风,这种毛毛熊制造的火箭弹要想打着自己除非阿拉真的保佑他们。果然,火箭弹在两百米后就向着东面风吹来的方向偏转过去。丛展江闭上左眼,恶狠狠地把扳机一扣到底。

“通通通通通通通通通通通通...”

三十多发子弹一会就打完了,他睁开左眼,右眼还是到处冒着金星,他摸到弹链盒卡榫,取下弹链盒,然后从崖孔的弹药置场里取出一个弹链盒装上,打开受弹机盖装好子弹,接着他继续瞄着山洞口开火,这次他开始按照当年在黑豹时候班长教他们的节奏射击。

“通通...通通......通通通通通通...”

在短点射和长点射之间的间隙,他忙里偷闲地大声喊:“政委,过来帮我装子弹。”倪绯沿着交通壕跑了过来,从崖孔的弹药置场里拽出一个弹链盒在他旁边等着。他看到三个身影跃上公路,他们都打开了背后的频闪灯让丛展江可以清楚地看到他们的位置。一个在洞口东面,一个在西面。

买买提他们跑到了距离洞口二十多米的地方,他们中的一个人开始向洞里扔巴兹失能毒气弹,虽然看不清楚,丛展江知道那是库尔班。买买提和小张则举枪对着洞口。直到前天石溪琅才给他们搞到巴兹失能毒气弹,并且送到外山德瓦,在这上面的耽搁一度让丛展江他们准备用催泪弹来干活。

丛展江在库尔班把第一枚巴兹失能毒气弹扔进山洞的时候就停止了射击。播种结束了,现在就等着收获了。他抓起海事电话,让勘测队员们把卡车开过来,然后长长地舒了一口气。他抬起头来,中亚高原的夜晚,天上星河灿烂。

在石溪琅和白狄布都带着白头鹰的车队到达的时候,倪绯已经和勘测队的卡车离开了,一块带走了完好的10具344喷火器和两具被打成一堆废铁的喷火器残骸。此外,他们还把845大口径机枪以及那一大堆弹药和空的弹链盒,倪绯用的观察设备,机枪工事的波纹钢板,扔到山洞里的巴兹弹体都一一装上卡车。他们抓到的阿卡塔俘虏则扒光衣服扎上捆扎带脸冲下整齐地摆在路边,当然在做完这些之后给他们都注射了解毒的注射针剂,他们的衣服和武器也都扔上了勘测队的卡车,其中艾哈迈德的衣服最为华贵,在见到后丛展江忍不住吹了声口哨,小张也笑道:“真是来泡妞的啊。”丛展江甚至带上防毒面具进山洞找回了那个音箱和mp3。在他刚刚扛着机枪在公路上出现的时候,队员们齐声用“你就是叫破喉咙也没有人会来的”来欢迎他,这让他觉得找回mp3很有必要。

公路上的皮卡和面包车被烧成了骨架,包括丛展江扔在这里的折叠自行车,对后者丛展江颇为遗憾。不过即使吝啬如他,在当时的情况下,就算知道有时间,也不会把自行车扔到火焰喷射器的范围之外,路上出现一辆丢弃的自行车无疑会引起恐怖分子下车搜索,所以自行车只能扔在山洞口。

石溪琅带着一个白头鹰上尉来到丛展江面前的时候,丛展江正激动地念叨:“一个五百万的,三个十万的,发了,发了...”见他们来,立刻拉着他们来到路边,一手拿着PDA,一手揪着他们识别出来的恐怖分子的头发让那些可怜虫抬起头来好向白头鹰的上尉展示。

石溪琅早就已经和白头鹰那边谈好了价钱,双方很快交接完毕,丛展江跳上石溪琅乘坐的翰墨,叫道:“开车,咱们外山德瓦去也。”前面的白狄布都发动起了车子,翰墨排气管一阵抖动,车子跑了起来。

石溪琅长叹一声。丛展江莫名其妙,问:“还有什么不满意的,双方零伤亡的战斗,你还遗憾什么阿,终不成你也可惜那两辆折叠自行车吧。”

石溪琅又叹了一口气,道:“唉,我本是一个纯洁无暇的军火贩子,可惜,交友不慎,现在成了卑劣龌龊的奴隶贩子了。”

前面的白狄布都格格地笑了起来,银铃般的声音在山路上飘荡着。

通宝推:旧时月色,
家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 101石溪琅

“哎,我说这个鲑福永怎么这么小心啊,他火炮所要的,又是这种加工尺寸,这样的磁场强度,我这外行也能看出来他们在做电磁炮,神神秘秘的,他们至于吗。”刚出火炮所的门,丛展江就忍不住向石溪琅吵吵了起来。

石溪琅皱了皱眉,没有回答,距离上次来中山国已经三个月过去了,这次收到中山国火炮研究所的军品级别永磁铁订货意向,他本来很高兴,以为会象上次和李文刚,岭少冲做买卖一样开心,结果大失所望。对方不但对人人都猜得出的磁铁用途完全保密,对他推销的电台互信设备也表示他们是火炮所,这个设备是否引进,他们不便表示意见。唯一值得安慰的是,卖磁铁倒是很顺利,毕竟腹黑兔的稀土永磁磁铁目前是世界第一。

他们来到火炮所的停车场,上了丛展江用名誉巡田使身份从巡田使司弄来的车,丛展江提议道:“我们还是去找岭少冲吧,他应该看得出电台互信设备的价值。”

说起来,电台互信设备在中山卖不出多少钱,这东西成本低,利润也低,需要靠数量来赚钱,可是中山国军队规模有限,四万人的军队说起来也就是几千部电台而已,按照不到10白头鹰元的利润,这笔交易是没什么赚头。但是这玩意一是石溪琅自己的作品,另一个石溪琅指望通过中山国的示范效应能够在世界范围卖这玩意,集腋成裘,所以对这次中山之行还是期望很大的。

说起来电台互信设备这个主意还是石溪琅上次在中京高级指挥学院的训练场看SBEAS的演示时候开始想到的,上次在中京高级指挥学院的训练场,场上的明星当然是SBEAS,但是对于没有当过兵的石溪琅来说,训练场上的通讯方式对他很新鲜,那些通讯设备因为他曾经买卖过,所以对那些设备并不陌生,但是看着岭少冲每次在首次通话和进行重要通话比如申请火力支援时候就要用验证码确认,让他觉得这种用法很古怪。这种方法他怎么看都觉得啰嗦,费时而且限制太多,这让石溪琅隐隐觉得这里面肯定有什么问题。在回酒店后他就揪着丛展江询问各国战术通讯的进行方式,然后惊讶的发现腹黑兔也是这么做的,虽然不象岭少冲那样用一本厚厚的笔记本,但是也要用几页叫做电台通讯接口的纸来进行,每页都是相同的格式,不同的数据,上面会写上每台电台之间的询问代码,回答代码——类似岭少冲使用的验证码的大幅度简化版,最后在每页的下面写着启用时间和终止时间。

相比而言,腹黑兔的询问代码回答代码系统比中山国的验证码方式安全性差很多,任何电台只要通话次数足够多,敌人就能把询问代码回答代码摸清,但是这套协议比中山国的通讯简洁易用了许多。而且每份电台通讯接口的启用终止时间也保证了即使敌人摸清,也很可能来不及使用,腹黑兔的军人就更换到下一份联络文件了。算是在安全性和可用性之间的一个平衡举措。

但是对石溪琅来说,即使是腹黑兔简化版的通讯验证方式,也让他觉得繁琐,后来,在外山德瓦,丛展江他们向公司汇报对艾哈迈德匪帮的作战行动时候,他也在场,在听的过程中他插了一句:“你们没有用电台通讯接口的询问代码和回答代码吗?”这句话引起一阵尴尬的沉默。最后丛展江打破沉默,说他们和艾哈迈德这样不说汉语的家伙作战,而且按照指挥序列,只有他和小张才会发布命令,所以...

看大家的脸色,石溪琅知道这是借口,而且会议上人人都知道这是借口,一群腹黑兔训练有素的老兵要一个老百姓告诉他们他们违反了通讯协议,这些家伙都有点脸上挂不住。从会议的这个冷场,石溪琅已经得到了他想知道的,如果白酒公司的老兵都会违反通讯协议,那么一般部队排以下的战场通讯肯定更不用说。而且听了这次战斗的细节,石溪琅真正领会了战场上时间的宝贵,在第一组喷火器被击毁的那一刻,假如艾哈迈德的皮卡全力冲刺而丛展江慢悠悠地和大李他们去对电台问答代码,那结果很可能就不同了。胜利有时候真的是由谁领先几秒来决定的,从这个角度来说,通讯协议里面的询问代码回答代码浪费的时间的确让人无法容忍。。

回国后,石溪琅把自己对通讯协议自动化的设想提交了公司。由于他现在的职位,这份设想很快被提交到了立项讨论。这让石溪琅对当年自己的视力保护系统设想的下场很是感慨,难怪在腹黑兔国,很多对权力没兴趣的人也不得不去弄个一官半职什么的,要想干点事,当个官还是有点用处的。

石溪琅不是第一个想到这个问题的人,之前腹黑兔军在象中了邪一样言必称数字化的时候就有想依靠数字化解决这个问题的想法:把通话声音模拟信号通过数模转换变成数字信号,然后就可以通过加密来保证安全,从而废弃掉验证码或者口令回答代码这种协议。而且可以通过压缩来快速发射来降低被敌人截获的危险。

加密实际已经实现了,腹黑兔军装备了保密机。在用电台的12针接口接上保密机后就具备了数字加密通讯的功能,这种保密机和白头鹰的产品类似,同样体积大,重量重,只能配给安帕克1145级别的电台。但是在白头鹰那里,安帕克1145配备到排,而腹黑兔军,最低能配备保密机的托博1110A电台只用于营连之间的通讯。当然,腹黑兔也可以发展一种象安帕克1145加密型的那种接收机,把加密功能集成进去来解决重量体积的问题。但是,即使现在就开始开发,换装也需要时间,而且,按照腹黑兔军新三年,旧三年,缝缝补补又三年的抠门劲,全面的换装还不定得到什么时候呢。而且,使用保密通讯有个问题,就是在同样的通讯条件下,密话工作模式比明话工作模式通讯距离明显缩短。结果在演习中经常发现一旦连不通,指挥员根本不管是密语通讯导致距离不够还是其他原因比如地形遮挡,敌人干扰等,第一反应都是转为明话模式试一试再说。

此外,传说中的数字压缩通讯始终没有实现,毕竟那是违反信息论的基本原理的,语音实时通讯,就算是电话级别的音质,按照现在的压缩手段也要16kbps的带宽,而这已经是安帕克1145级别电台的极限了,在带宽没有实质性的增长前,所谓的瞬时发送语音通讯还只能是幻想。

石溪琅不是通讯专业出身,也不打算去挑战这些那么多干了这么多年都没能解决的问题,但是他觉得通讯的验证码方式是可以改进的。他认为在通话中通过人为加入验证码保证通讯安全是个好主意,但是使用繁琐,耗时长的缺点很大程度上抵消了它的优点。白酒的老兵能不用的时候就拒绝这种协议不是没有道理的。所以他的想法要解决的仅仅是验证码的缺点,让验证码操作变得不那么繁琐。他思考验证码操作的过程,初看起来,它主要由三部分组成:

第一 密钥,在中山国,密钥是验证码本,在腹黑兔密钥是用按时间生效的询问代码回答代码文件

第二 产生验证码

第三 校验验证码

但是,这是验证码的工作方式,并不是士兵使用验证码通讯必须的使用方式。一个好的验证码系统本来应该只是告诉通话的双方,对方是不是合法的通话者。产生验证码,校验验证码完全可以交给系统去做,这不会降低系统的安全性,只要产生验证码的密钥仍然是使用人员控制输入,那么安全性就不会有什么区别。

所以石溪琅认为完全可以制作一个设备嵌在现有的通讯系统里,产生验证码的密钥由士兵在战前领取然后手工灌入这个设备,然后这个设备由送话按钮按下和松开的时候激活,记录下送话开始和送话结束时间,接着把这两个时间和产生的验证码在松开送话按钮的那一刻组成一段数字,如果电台有数字通讯功能,那么通过数字模式发出,如果电台还是老式的模拟电台,则把这组数字变成一段声音信号发出,这段声音将会是超过20000赫兹的人耳听不到的声音以避免干扰正常通讯的声音,持续长度按照当时信号环境的信噪比而定,信噪比好就可以短一点,不好,长一点用冗余来换可靠发送接收。接受方装着同样的设备,同样的密钥,在收到这组数字,或者收到那个高频声音,根据那个高频声音转回数字,就可以完成验证,然后显示在设备的液晶屏上。验证码的产生和校验方法必须是可以改变的,这个很容易实现,电擦除或者光擦除的只读存贮器就可以存贮验证方法的算法,给出接口,用户可以自己编写灌入这些算法。

这样,士兵在使用这种电台时候就能比较简单的应用验证码这种协议。在领用电台的同时领一块和自动验证码设备接口匹配的存储器芯片,同一个作战单位可以每人领一块,然后用同一个人的存储器芯片给所有人的电台验证码设备灌入验证密钥。在作战中,假如出现电台被敌人缴获的情况,就可以简单的用这个作战单位里第二个人的存储器芯片给所有人再次更新一次验证密钥。在这种用法里,因为存储器芯片存储的容量相对于验证密钥的长度几乎是无限长度,验证密钥很容易使用一次一密密钥作为验证密钥来保证验证不可破解。在极端情况下,使用者在无法使用存储器芯片的情况下,还可以用临时约定来手工灌入密钥来进行工作。

在通话的时候,士兵在收到通话后,可以在这个设备的显示屏上看到几点开始到几点结束的一段通话发送的真伪,在这个过程中,发话的士兵不用多做什么,他仍然和过去一样按下松开送话按钮,完全不用意识到他在通话结束后验证码设备替他发出了验证码,而收到的通话的士兵也不用再翻出笔记本来核对,他只需要扫一眼设备上的液晶屏就可以确认收到的上一句话是否通过验证。

在讨论后,大家认为石溪琅的想法可行而且做出设备的体积重量都不会太大,而且成本不会很高。在考虑了全军范围电台对这种设备的设备的需求量后,大家一致认为,虽然每一件利润很低,但是这个设备会给公司赚一大笔钱。而且这种设备很适合出口,设备很简单,买的国家能可以放心腹黑兔不会在里面藏木马什么的,事实上在拿到样品后,这种设备应该很容易仿制。考虑到成本控制世界上没有一个国家敢和腹黑兔比,所以虽然这种设备很容易仿制,如果一个国家考虑使用,他也会从腹黑兔买质量可靠价格低廉的成品而不会去自己制造。此外,这个设备需要安装到电台上,腹黑兔低廉的人工也在这种改造的服务上有优势。对石溪琅的想法最终的结论是由公司的书记做出的,他说:石溪琅的想法再次证明了一句流传已久的话——世界是由懒人推动进步的。

这个东西做出来之后大家发现它真的是很小,体积最大的零件居然是哪个液晶屏,项目组为能搜罗到的电台从手持的民用对讲机到大型的单边带电台都做了改装方案,而在试用的时候,这个东西就像之前预料的非常受部队的欢迎,以至于石溪琅完全没想到这次在中山国中京的火炮所,自己推销这个设备时所受到的冷遇。

“好酒也怕巷子深啊。”石溪琅叹了口气,对丛展江道:“只好去找岭少冲了。”

他们俩刚下飞机的时候给岭少冲打过电话,但是听到的是电话关机的声音。然后他们在去机场附近的巡田使司领出了一辆车后就直接来到了火炮研究所。现在出来后想去找岭少冲,却一时不知到哪里去找。他们打了李文刚的电话,同样是电话关机的声音。

丛展江突然想起:“郝直川肯定能找到他们。”说完他就拨通了郝直川的电话。

郝直川听到丛展江的声音显得很高兴,但是听说要找岭少冲,他的声音就不自然起来了。但是还是给了岭少冲的另一个电话号码,最后还吞吞吐吐地告诉丛展江,不要说这个号码是他说的。

“你还真是难找啊,怎么换号码了?”打通后丛展江道:“我和溪琅来了,而且溪琅这次带的有好东西。”

电话里岭少冲听起来很高兴,立刻约他们出来见面。丛展江大笑道:“我们就在外面,连酒店都还没找呢。这样吧,一小时以后,中京米家靶场吧,我还真怀念那里的1000码靶道。”

一小时后,他们三个并排爬在1000米靶道的射击位置上,每人手里一支丛展江从巡田使司领出来的MCML80。

“换电话的事情有什么特别的故事吗?还要见面再说。”丛展江问道。

没人回答。

“乒——”

“乒——”

石溪琅和岭少冲都开了一枪,石溪琅放下枪,揉着肩膀道:“够劲,嗯,你一换电话,我们一开始都不知道到哪去找你。”

虽然靶道上枪声此起彼伏,但是他们戴着靶场耳罩和喉头麦克风,还是能清楚地听到彼此说的话。

岭少冲右手一抬一拉,一枚50口径的弹壳从枪里跳了出来,他推弹上膛后,转过头来,对丛展江道:“这个说来话长,我之前用的电话是军队配发的,现在不是军人了,军队自然就把电话收回去了。”

“哦,怪不得这次要蹭我的子弹呢,呵呵。总算我也有点东西招待朋友了。”丛展江打趣道。

“你,退役?”石溪琅觉得不可思议:“那你也不在李尚书的手下干了?”

“我还是李尚书的机宜文字。”

“一个老百姓当兵部尚书的高级秘书?”丛展江也觉得不可思议。

“李尚书还是尚书,不过他不是兵部尚书了,现在他是新成立的航天部尚书...”

石溪琅坐了起来,对面丛展江也坐了起来,一脸震惊。

岭少冲转头看了看石溪琅,又转头看了看丛展江,卸下弹匣,又拉了一下枪栓清掉膛内的子弹,接着把弹出来的子弹压进弹匣,把弹匣装回去,然后放下枪坐了起来。

石溪琅觉得五味杂陈,一时想不出说什么,见岭少冲坐了起来,不由自主地冒出了一句:“你怎么不劝劝李尚书,你们就算有个富原金矿,有的是钱,可是航天这玩意不是有钱就成的,你们没有重工业,既不产铝,又缺铁,虽然你们最近在望海岛那里打出了石油,可是航天对你们的工业水平来说摆明了就是个坑,你就看他跳下去?”

中山国需要进口钢,这是件非常奇特的事情,因为中山自己在腾蛇山脉有一个储量惊人大铁矿,但是那里铁矿每年出产的铁矿石却非常少,这是中山国通过法令强制规定的。这些铁矿石全部用来生产花纹钢。本来全世界只有身毒能够生产这种神奇的钢锭,他们把精选的头拉吧铁矿石捣碎成粉末,加上黑锰矿,麻栗树枝条,竹炭和修真内数叶子以及唐嘎达树的果实放进密封的坩埚在1000到1200摄氏度加热24到48小时,冷却后打破坩埚就可以得到半球形的被称为蛋的伍兹钢锭,这种钢锭在700到900摄氏度之间可以冷锻成花纹钢。但是,这种钢在十八世纪逐渐消失了,虽然工艺相同,在头拉吧的铁矿采光后,用其他铁矿石,身毒再也炼不出可以炼伍兹钢锭的花纹钢了。直到二十世纪七十年代,当时祁仲揆教授刚刚在巨流原的铁树森林里发现来自源鲑山的片麻岩,从而确定了巨流原是被来自北方的第四纪冰川挖出来,之后巨流河不断改道造就的平原。在去源鲑山确认这一结果的路上,祁教授在铁岭发现了这个铁矿,当晚,同行的钱伯而,也就是现在钱氏刀具的掌门人钱过闻的父亲,提起了伍兹钢的传说,祁仲揆很感兴趣,让他示范一下。于是钱伯而一时技痒,就架起坩埚用在大食典籍上看的古法来炼,祁仲揆看了个开头就接着去源鲑山了,等他两个月后回来,钱伯而前后搭的十来个坩埚里居然烧出了两个蛋。在他按古代工艺,在蛋上钻孔,然后拉成铁条低温锻打之后,出乎钱伯而的预料,居然是一把纯正的花纹钢长剑,用这把剑可以象传说中的花纹钢长剑一样劈断空中飘着的一条丝线。这同时也证实了人们对花纹钢的一个猜测,只有用这种特定配比的铁矿石进行粉末烧结才能炼出真正的伍兹钢,进而锻打出真正的花纹钢刀具。所以历史上,头拉吧铁矿采空后,花纹钢宝剑就消失了。同时这也解释了为什么大食人都知道身毒人冶炼伍兹钢锭的工艺,在大食却从来没有出现过伍兹钢锭,以前曾经有人猜测身毒人在工艺上有特别的秘密,中山花纹钢面世后,这个猜测也就被证实是不存在的了,因为冶炼中山花纹钢的工艺实际上来自大食的典籍记载。在这个秘密解开后,其他人也能用一般的纯铁按照这种配比来生产花纹钢,但是在这个配比过程中,取出杂质的难度堪比淘金,这样生产出来的花纹钢成本也可以和金价相比,结果被中山花纹钢在市场上杀的片甲不留。既然铁岭铁矿的花纹钢可以卖到银子的价钱,中山国当然舍不得拿它用于普通的工业用途,而是全都用来生产各种花纹钢刀具。因为钱伯而的功劳,钱氏垄断了中山花纹钢刀具的生产,成就了钱氏家族的辉煌。

对石溪琅的问题,岭少冲苦笑了一下,道:“放心,中山没有自己的重工业,发展航天,这个只能是口号。这个谁都知道,航天部名义上和六部并列,实际上这个航天部尚书基本上是个等着养老的虚衔,和过去的太师什么的差不多。这个李尚书当然知道。”

石溪琅奇道:“那李尚书还去当这个空壳子尚书?”

岭少冲苦笑道:“我们也都劝过,但是李尚书决定的,谁能拗的过。其实张成行的事他有什么责任...”

“什么?”丛展江惊道:“张成行的事,张成行怎么了?”

“哦,我都忘了,你认识他。你们上次在籍田丘他把中岚送医院的时候见过。后来巡田使司发现他是阿卡塔的同情者,在他当连长的时候帮助阿卡塔武装分子偷越边境...”

丛展江皱起眉头,疑惑地问:“我们说的是同一个张成行吗?”

“当然是同一个人,当初在源鲑山,李德仁团长一直压着他,虽然是因为李张的世仇,却也歪打正着,姓张的果然没有一个好人。但是李尚书去源鲑山巡视的时候,看到他的训练成绩,过问了一下,把他提到连长,这下就惨了,和这种人扯上关系了。这王八蛋不学好,去学人借高利贷炒股,实际上那些家伙哪是什么高利贷,根本就是阿卡塔分子。一下就把他拉下水了。然后就是这家伙放恐怖分子入境,两个月前,巡田使司盯上了一个当初籍田丘爆炸后在报纸上发布画像追捕的恐怖分子,用这家伙顺藤摸瓜打掉了一个恐怖分子炸弹制造窝点,抓到的恐怖分子里面就有张成行这混蛋放进来的。本来巡田使司也没有审问出来,倒是郝直川在报纸上登出来后,根据见过这人的中山公民的举报,发现这家伙是刚入境的,当时不知道是郝直川还是鹰全有,他们俩想到了这个恐怖分子可能是从源鲑山偷渡的,鹰全有在那里当过兵,他认为如果没有内鬼这种偷渡根本不可能,结果他们就跑去源鲑山找资料,然后就是比小说还复杂的剧情,什么鹰全有被枪击重伤了,李德仁一开始还不相信了,反正最后是郝直川英勇无畏,大智大勇,明见万里地把案子破了,发现了张成行勾结阿卡塔恐怖分子。然后,我们尚书就被连累了。要说起来李家真是和郝家犯冲,上一代人,李尚书的父亲李吉伟就是因为郝伯防捅破陪太子读书,结果弄得老头子在家死于非命,这一代又轮到郝伯防的儿子捅破一个张成行偷渡案来害李家人...”

石溪琅心中一沉,脸色也难看起来。丛展江倒是接着喋喋不休地问各种细节。

石溪琅心乱如麻,他可不像丛展江那么镇定,想起白狄布都,心里就悬了起来。

“那你们还没抓到张成行?”丛展江问道。

“是啊,他过去的战友,朋友,亲戚也被他连累的不轻,每个人身边大概都有巡田使的眼睛,等着张成行送上门来。”

“你刚才说鹰全有是在被张成行一个旅馆里和郝直川会面的时候被打伤的?”

“这哪是我说的,这是郝直川写的。以前还觉得这家伙写的东西靠谱,现在看来,也是一个满嘴跑火车的,据说张成行是从那条街后面一个高层建筑上斜向下开枪打的,距离不过100米出头,这要真是张成行,鹰全有还重伤个屁,早完蛋了,这家伙当巡田使不知结了多少仇人,那次显然是被他收拾过的那些街头混混向他开枪的。”

“他们怎么确定是恐怖分子张成行放进来的不是别人放的。”丛展江问道。

岭少冲噗嗤一声笑了出来,道:“这是整件事中最好玩的,那个恐怖分子在我们的巡田使司真的是宁死不屈打死不说的架势,巡田使司在确定问不出什么后就把这家伙送到了望海岛南面的阿布格来比号上。在那里,不到三天这家伙就全招了。”

“阿布格来比号,那是什么?”石溪琅也被引起了兴趣。

“一条集装箱船,是白头鹰森特映泰的黑牢。因为不在白头鹰的国土上,他们动起手来不受白头鹰的宪法限制。克尤甜壤斯坦抓的有名的战犯比如咱们上次抓的艾哈迈德那样的,就关在那里。”丛展江向石溪琅解释道。

“艾哈迈德那次你们干的漂亮,”岭少冲称赞了一句,接着说道:“巡田使司没审问出来的白头鹰给审出来了,巡田使司在这事之后就有了恐怖分子之友的名号。说起来他们也够那个啥的,该怕他们的人不怕他们,倒是象我们这些老百姓对他们怕的要死。诶,他们好像有点像你们之前的一个领导人,叫常什么的来着那个。”

“常凯申,他可不是什么我们的领导人,正是我们的上一代把他们那群腐败分子流放到东面的那个小岛上了。”丛展江替他把话续完并抗议了一句,被说成是运输大队长的手下,这个侮辱有点太大了。

“哈哈,那他也当过那片土地的最高领导人。嗯,接下来就是鹰全有就和郝直川用白头鹰审出来的越境时间地点去查,和边防连巡逻的安排还有步兵侦察雷达的监控安排一对比,就发现了张成行,然后就是张成行想对鹰全有杀人灭口——这是郝直川写的,天知道里面究竟是怎么回事,军队巡逻路线,时间什么的都是秘密,更别提步兵侦察雷达的值班情况了,就算是我们兵部,如果不专门发文去,也拿不到。巡田使的人按照他们平常没事就收拾军人的德行,怎么可能拿到这些。但是不管怎么说,郝直川这家伙发现了张成行,然后就是正义记者独闯源鲑山军事重地,大义凛然地说服边防团长李德仁进行调查,诸如此类的,最后就是正义得到了伸张,张成行这个不成器的混蛋终于暴露,开始被通缉...”

“那这个和李尚书有什么关系啊,他提拔的人还能各个都是好样的,不给他丢脸。而且说到底,那是张成行不成器,李尚书又没逼着他去放恐怖分子进来。”丛展江嘟囔道。

“就是这么说啊,不过还是那话,李尚书决定的,谁也拗不过他,他递上乞骸骨的奏疏后国王亲自登门来挽留,最后他给国王陛下面子,才答应去新成立的航天部的。哎,对了,还没问,你们这次来干什么来了。”

石溪琅向岭少冲说了来的缘由,岭少冲听完后一拍手掌:“高,虽然技术上上不了台面,但是解决的问题的确很了得,石兄放心,小弟虽然已经不吃兵部这碗饭,但是那里的人还是认识的,我这就给我爸打电话,他接的李尚书的位置,现在是兵部尚书。他一定会对这玩意感兴趣的。”

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 102陆亡忌

“站住!!”

陆亡忌应声停下步子。即使还没有进门,陆亡忌也能看出这个议事厅显然在今天以前还是稷下大学的一间阶梯教室,他从教室后面的楼梯走上来,虽然看到教室后门口的持枪卫兵,却习惯地视而不见。

卫兵见陆亡忌虽然停下步子,却神色自如。没有看到常见的“被吓一跳”,似乎有点感觉到自己的权威被对面的这个人打了个折扣。于是左手从护木上移到ST22上提把后面,食指中指勾住拉机柄,猛向后拉了一下,随着哗啦一声的拉枪机声音,从抛壳窗里弹出一发子弹。卫兵利落的一把抓住。随即把子弹塞到胸前的散物袋里,然后左手重新握住护木。在此期间,他的右手一直没有离开小握把,右手食指始终搭在扳机护圈上。眼睛也没有离开陆亡忌。

陆亡忌脸色变了一下,卫兵显然对此满意。声音平和了许多:“证件!”

陆亡忌有点意外,不要说这里是天子脚下的中京,就航天部本身来说,虽然刚刚成立,但是既然是航天部,那总该是个民事部门吧,议事厅门口的卫兵就已经有点不伦不类了,更过分的是这里卫兵的枪居然是子弹上膛的,就算自己刚刚离开的火炮研究所,自从2年前发生的走火事件后,那里的卫兵在站岗时候虽然弹夹有弹,但是子弹是不上膛的。

陆亡忌这么想的时候,丝毫也没有想到自己跑到这里来,身上还是那身脏兮兮的92式作训服。也和这个“民事部门”不那么搭调。

卫兵右手没有离开小握把,左手接过陆亡忌的证件,眼睛却没有离开他,而是左手打开证件折页,向上举到视线位置。证件里夹的沙子落了下来,有几粒落在ST22一尘不染的黑色护木上,非常显眼。

卫兵忍不住皱了皱眉头,合上证件还给陆亡忌,然后敬了个礼。在陆亡忌走过他的时候,卫兵卸下弹夹,压上子弹,在头盔上磕了一下,然后又“咔”的一声装上。

即使从眼角的余光,陆亡忌也注意到装完弹的弹夹上最低一个余弹指示孔里也透出弹壳的铜色黄光,这个卫兵显然是侦察连过来的或者在侦察连受过训,那里的家伙喜欢搞这种30+1发式的装弹,而一般部队里面并不喜欢这么做,虽然看起来多了一发子弹,但是,在战斗中,31发子弹和30发子弹都是7到9个点射,而上膛的枪支安全管理就麻烦了许多。当然,对ST22原产国--白头鹰国那里的军人来说,30发和31发对区别很大,多出的一发意味着多一次射击机会。但是和白头鹰部队不同,中山国按照ST22原型枪BB114的设计者尤金.斯通纳的意见,保留了连发功能,没有装那个棘轮控制的三发点射装置,战斗中士兵把保险拨到连发然后自己通过扣放扳机控制点射。

刚走进议事厅,陆亡忌就看到面前站着一个人,正在东张西望,陆亡忌看到这个人,不免心中一窒,不由得停下脚本。几乎想立刻转身离去,那人却听到身后的脚步声,转过头来。

这个人身材高大,头发灰白,一身整洁的鲑族短褐,正是前火炮所所长鲑仲水。他见到陆亡忌,怔了一下,随即堆上笑容,本来正气凛然的脸上不免有点猥琐的感觉,他拉住陆亡忌的手连摇了两下。这家伙的手冰凉潮湿,皮肤象女人一样细腻。陆亡忌感觉好像手里抓了一只黄鳝。

他带着猥琐的笑容,热情的说:“没想到在这里能见到老上级吧。你来这里,得感谢我啊。前天李尚书和我聊,问我在火炮所的时候手下有哪些得力干将,我第一个想到的就是你。”

如果说鲑仲水看到了陆亡忌的讥讽地冷笑,至少他没有表现出来,他收起猥琐的笑容,用一种语重心长的口气说道:“这边还是大有前途的,年轻人,摔倒了不要紧,不要背包袱。嗯,我明白的,那次其实不是你的错,你是替人背了黑锅。”这次他显然注意到陆亡忌的愠怒,声音一变,透出了点寒意:“我也一样,不过我比你强一点,我是主动背的这口黑锅。当时御前会议就已经决定要成立航天部了,内定了我,碰巧你出了那个事情,我就借着这个事,三个月前就来稷下大学火箭工程系来当系主任了。”

陆亡忌脑子里轰的一声,人事调动是可以查到的,对面的这个家伙不会在这种事情上骗自己。他顿时心乱如麻,从早上就开始的愉快心情消失的无影无踪了。

鲑仲水压低声音接着说:“政府里那点事我知道你不关心,不过和咱们相关的还是要知道些。李尚书主持兵部这些年,劳苦功高,但年龄在那里摆着,本来要是没有张成行的那档子事,老尚书是要荣归故里的,结果张成行在这个时候被捅出来,老尚书要是在这时候致仕,岂不让人感觉老尚书是因为这个而去职的。御前会议觉得这么做对不起老尚书,所以才让老尚书来这里散散心。多则三五月,少则一两月,等事情淡了,老尚书就可以开开心心的回家养老了。所以你明白了,老尚书就是来这里散散心的,这里还是要咱们把担子挑起来。咱们一起同心协力,努把劲,做出点成绩,这里可是广阔天地大有可为的。毕竟,这里是咱们的天下!”鲑仲水在“咱们的天下”加重了声音,随即就好像说了个什么机灵的笑话一样哈哈大笑起来。

议事厅里面已经稀稀拉拉的坐了许多人,到处都是人们嗡嗡的低语声,但是鲑仲水的笑声还是引起了人们的注意,下面的李文刚也回过头来,鲑仲水见李文刚看过来,马上一脸笑容,连连点头,向下走去,没走两步,见李文刚转回头和旁边的一个什么人在说话,鲑仲水也转头冲陆亡忌笑道:“小陆,咱们以后聊,有的是时间,呵呵呵...”脚下却不停,沿着台阶向前排走过去了。

陆亡忌头脑昏昏沉沉,却看到下面有人向自己招手,虽然心情依然沉重,陆亡忌还是忍不住笑了,快步走到那人旁边坐下,笑着说:“我还奇怪这个航天部的会议怎么会有侦察连的士官来当卫兵,原来是太子殿下带着御林军来摆谱来了。”

米然风叫起屈来:“岂敢岂敢,中京大街小巷里的御史比狗都多,我怎么敢这么公器私用。这次是老爸老妈来这里开会,御林军跟着过来,我这个都指挥使跟着凑凑热闹而已。”

陆亡忌向前看去,这才认出和李文刚刚才说话的那个就是米沛仁,鲑仲水已经一脸谄媚的笑容坐在了国王的另一边。他们前面就是讲台,讲台上白板的残留字迹中还能依稀辨识出麦克斯韦方程的痕迹。

陆亡忌转过头来,向米然风哂笑道:“堂堂国王亲临航天部的成立大会,这个部却连自己的议事厅都没有。”

米然风也撇撇嘴,说:“就是,不知道李叔叔搞什么,以他的身份,就算在黍米沙漠正中间咳嗽一声都得跳出一个加强排的人来听他的吩咐,现在即便不在兵部,想要间房子,岭御道还不得让整个工兵旅连夜开工给他来个克日竣工。诶,想起来了,你的那个坦克炮的事怎么样了?”

陆亡忌还没来得及回答,他们前面一排坐的一个矮胖子突然转过头来,问道:“你就是小陆吧?”

陆亡忌连忙点头,那人看着陆亡忌疑惑的表情,笑道:“我是听然风说的,本来也认不出你,刚才听然风提起坦克炮,那就不用猜了,肯定是你。小陆的坦克炮如何了得,然风几乎要用这话把我们耳朵磨出茧子了。”

米然风在旁边笑道:“这个人你不认识吧,估计你不会想认识,他是我四叔。”

“米家老四”,听到这四个字,陆亡忌瞬间感觉好像一条毒蛇从自己的脊背爬过,他的笑容也有些不自然起来。

米沛勇显然对这个表情见得多了,自嘲的笑了笑,道:“我们巡田使没那么招人怕吧,说到底我们也是保卫中山国的。”

米然风也在旁边笑着说:“对,我四叔挺善良的,遗憾的是恐怖分子恐怕也这么想。”

米沛勇无奈的笑了笑,不理会侄子的打趣,米然风也不再和叔叔开玩笑,转头向陆亡忌问道:“你怎么也到这里来了,不干坦克炮了?”

陆亡忌心情轻松下来,向两个人说:“嗯,李尚书点名要我过来的。”

米然风一脸失望,吹了声口哨,道:“嘿,这下你的大好前程可被李叔叔毁了。”

陆亡忌苦笑道:“什么大好前程啊,分压弹托可不姓陆。半年前那就已经是鲑仲水的发明了。现在新所长要推陈出新,在所里抹去鲑仲水的痕迹,借着三个月前的一场愚蠢事故,已经把分压弹托项目砍了。”

米然风先是愕然,然后大怒,一下站起来,随后又坐下来,皱着眉头问:“怎么你从来没跟我说过?”

陆亡忌苦笑道:“你听说过分压弹托没有?这是这个项目的正式名字,没有吧,从立项起,项目就是保密的。要不是咱们从小一块长大,你们几个怎么会知道这个。要不是项目被砍了,我也不敢在这里提分压弹托这个名字。”

米然风一下明白了,拖长声音说:“哦,原来鲑仲水那狗东西是用保密这个理由从你那里偷走这项技术...”

旁边刚刚坐下的一人刷的一声站起来,打断米然风的话头,怒气冲冲的问:“你怎么骂人呢?你谁家的孩子,这么没家教?”

米然风被气乐了,转头看去,那人三十来岁,厚厚的镜片后面的眼睛里面喷着怒火。米然风冷笑道:“鲑仲水那猪狗不如的东西偷了我朋友的研究成果,我骂他了,怎么着吧。你替鲑仲水说话,也不会是什么好东西。”

那人斜睨了陆亡忌一眼,也冷笑道:“鲑主任偷了他什么东西啊?听你们刚才说的,是关于坦克炮的设计是吧,要是这东西这么好,怎么我们从来都没见鲑主任卖弄过这玩意。鲑主任的简历在网上就能看到,你看到里面提到人家设计火炮了吗?老子四个眼睛看也没见简历里面有这么一段。”

米然风一时语塞,却又强道:“偷了东西去卖弄固然是偷,没卖弄一样是偷。亡忌,你跟他说。”

自从米然风开骂,陆亡忌就感觉如坐针毡,有了过去六个月的经历,他已经不再是那个不问世事的年轻人了,对人情世故比米然风要强的多。他可是见识过鲑仲水的手段的。现在鲑仲水已经在火箭工程系当了三个月的系主任了,他不敢对这个航天部抱哪怕一丁点幻想。看着米然风看向自己,满脸涨的通红,他暗自叹了口气,对那人说道:“你这人懂不懂礼貌,我们在这里自己人说话,你个外人没事过来偷听什么?我们说的事情,真的也好,假的也罢,跟你有什么相干。”

那人哼了一声,道:“不想别人听到,声音又这么大,不管怎么说,他骂人就是不行。哼,我换个位子,好稀罕听你们几个小人背后说人坏话吗?”说完站起来走了。

米沛勇同情的看着陆亡忌,似乎想说些什么,却被米然风怒气冲冲打断:“什么真的也好,假的也好,你说的是假的吗?干嘛这么胆小,连一句鲑仲水是卑鄙无耻的小偷都不敢说。就算不敢说这个,连骂骂那个鲑仲水的走狗也不敢吗?”

前面的米沛勇笑了,向米然风悠然道:“我可以向你保证,那个人不是鲑仲水的什么走狗。走狗得是会察言观色的伶俐人,你几时见过在中山当走狗的连中山国太子都不认识,这种走狗还不得见天给主子惹祸啊。还有,你都当过连长的人,还没学点和人相处?小陆现在要来航天部了,你想让他的侍郎怎么给他穿小鞋?嘿嘿,小陆有你这样生害街坊,死害邻居的朋友还真是前世不修啊。”

陆亡忌顿时对这个矮胖子好感大增,已经有点忘了他的那个可怕的头衔了。

米然风怒道:“你待会跟我去找李叔叔,看他管不管这个,要是他也不管,你干脆别来这里了,来我们御林军吧,我给你找个地方。”

米沛勇和陆亡忌相视一笑,陆亡忌的心情已经又和进门之前一样轻松愉快了。米沛勇轻笑道:“你也知道你的李叔叔不会管这个事了,他又没权免掉航天部侍郎,所以呢,他就得和他一块办事。他管了这事,还怎么和他的副手一块工作?”

陆亡忌也笑着说:“算了吧,你那御林军,也就中昆能有点指望,我又没服过兵役,又不姓米禾稻种鲑舟网,怎么去啊。而且就算我在骑一师的侦察连当过兵,我也做不到每天早中晚全副武装的跑1万米。这个航天部我不来了,回头找李叔叔我也是这话。天下之大,凭本事吃饭的地方还是能找的到的。”

米然风笑了:“倒也是,不过你要是做不到每天三个一万米,侦察连你也进去不去啊。说老实话,进侦察连比进御林军要难多了。”,忽然又想起来什么,问道:“鲑福永脑子里面进水了,他干嘛要砍掉这个项目,他不知道这是火炮所十年以内最大的突破吗?”

陆亡忌苦笑道:“他当然知道,看过试验数据的就会知道。但是,出了成绩是鲑仲水的,毕竟前期一直是鲑仲水挂名;而闯了祸就是他的,他可没鲑仲水那么心黑手狠,能找到第二个我来推责任。而且说到底分压弹托也不是唯一的出路,就算用最笨的比如常规的办法, 加大药室容积,加长炮管长度也能提高初速。我走的时候,鲑福永他们正在电磁炮上碰运气,毕竟那也有可能出现突破的。”

米然风大怒,恨恨道:“要是这群人在御林军,看我怎么收拾他们...”说到这里,米然风突然眼珠一转,看着米沛勇笑道:“叔叔,你肯定有办法,鲑仲水丫的看起来就像个变态,只要去找,肯定能找出一大堆小辫子,要不叔叔出把力,为中山国除此一害。”

米沛勇骇然道:“你叔叔怎么得罪你了,你要害死你叔叔啊。哪个巡田使敢私查朝廷重臣,不要命了。我说你也安分点,别到最后要让然火来当这个太子。”

米然风眼珠转着,笑道:“也不是私查朝廷重臣,也不用叔叔的人出面...”

刚说到这里,却被一声麦克风的尖啸打断了,讲台上传来了李文刚嘶哑的声音:“时间到,我们开始。”

既然国王到场,当然先由米沛仁上台讲,他讲的很短,中规中矩,只强调自己希望工部户部要大力支持新成立的航天部。

接着讲的是中山国的户部尚书鲑福超,他先讲了现在国家在各种卫星上的租用费用,中山国现在的GDP和中山国最近建成投产的望海岛钻井平台,最后总结,中山国虽然是小国,却有能力支持航天项目,而从目前对航天产品的应用来看,中山国需要航天能力。接着是工部礼部兵部尚书纷纷上台来讲了些老生常谈的标准演讲。

陆亡忌暗自数着,刑部和吏部尚书应该不会说什么,毕竟和他们扯不上关系,下面大概就是李文刚来总结,宣布成立,散会。然后自己就可以去找他辞职了。

果然,李文刚站了起来,但是出乎众人意料,李文刚拉着鲑仲水走上讲台,鲑仲水脸上笑的跟开了一朵花一样,向上半推半就的走的时候还双手连摆,直到接近麦克风,鲑仲水的“这怎么行”通过音箱轰然传遍议事厅,他吓了一跳,才站在一旁不再说什么了。

李文刚走向麦克风,嘶哑的声音传遍会场:“大家大概都认识我旁边的鲑仲水,在火炮所的时候,鲑侍郎就突破常规,发明了分压弹托,这可能是近十年来坦克炮领域的最大突破。现在他来到稷下大学主管火箭工程系,大家大概不知道三个月前火箭工程系的样子,那时候门可罗雀,现在这里却是人才济济了。我很高兴御前会议帮我找到一个他这样的得力帮手,所以,我决定让鲑侍郎来做下面航天部的成立报告。”

鲑仲水志得意满地走上前来,开始进行报告。

米然风笑了,转头对陆亡忌道:“看来你不用走了。不用咱们瞎操心,李叔叔要收拾鲑仲水了。”

陆亡忌大奇,抛开刚才听到李文刚盛赞鲑仲水的不快,他问道:“此言怎讲?”米沛勇也好奇的转过头来。

米然风笑道:“李叔叔点名让你过来的吧,你能想象他不知道那个东西是你发明的?就算他不知道,你以为中昆会在这个上面对他们家的兵部尚书保密?他知道还这么说,为什么?嘿嘿,鸷鸟将击,卑飞敛翼;猛兽将搏,弭耳俯伏;圣人将动,必有愚色”

陆亡忌苦笑一下,还以为米然风知道了什么内幕,原来他也不过是向他自己希望的方向瞎猜而已。

鲑仲水的讲话结束了,这时下面坐着的一个人站起来,大声说道:“我们这些朝廷大臣,对航天可是一窍不通的,但是遵照陛下的指示,我们应该好好配合,可是要是不知道航天是怎么回事,配合起来可不是帮倒忙么,哈哈哈...”

陆亡忌向那人看去,这人是户部尚书鲑福超,户部尚书打哈哈,下面他的手下立刻跟着配合,当下就有十几个人哈哈笑起来。在这些人一笑之后,大厅里其他人也跟着礼貌性的笑了两声。

鲑福超接着道:“所以我在这里代表朝廷里的这些棒槌们想让鲑侍郎,火箭工程系的系主任,航天大才,给我们这些人上一课,让我们入一下航天的门。”

陆亡忌心下好笑,暗想,他是火炮所新所长的哥哥,鲑福永刚刚砍掉分压弹托项目,李文刚却在这里提起,他不好对李文刚说什么,就跑来在鲑仲水这里找点便宜。这个请求明着是给鲑仲水帮忙——他就算原来是火炮所的,现在在稷下大学火箭工程系干了是三个月的系主任,不可能连个航天工程导论都讲不了,而下面听课的是朝廷的重臣乃至国王一家,讲了这个课,面子可大了去了。但是,按照自己对鲑仲水的了解,他还真讲不了这个航天导论。他在火炮所的时候就觉得奇怪,为什么这个不学无术的人能钻营到所长的位置上,等到后来自己被鲑仲水收拾了之后,才不得不承认,那是另一种知识,不比广义相对论更容易学。他知道鲑仲水的擅长什么不擅长什么,他相信鲑福永也知道,鲑福永显然告诉了他哥哥鲑仲水的这个死穴。

他对两边都没什么好感,碰到这种事乐得幸灾乐祸地看热闹。

台上的鲑仲水脸上笑容不变,笑着道:“福超兄可太抬举我了,朝廷重臣和天子讲课,,这样出风头的事情,我怎么好揽到自己身上啊。这可是火箭工程系的荣幸,火箭工程系当然要对得起这份荣幸,我提议,由我们的火箭工程系的元老,钱马壮教授来给大家讲讲。咱们部队里面用的火箭导弹弹体,可都是钱教授的手笔。他这样的内行讲课,比我这样才在火箭的门里待过三个月的半瓶醋,那可是一个天上,一个地下了。”

他提到钱马壮,一个人站了起来,向过道走去,他坐的比较靠中间,其他人纷纷翻起座椅的椅子板,站起让他过去。陆亡忌好奇地看去,这个钱马壮在业内算的上是赫赫有名,因为中山国的钢材铝材都需要进口,所以,当年兵部搞弹药国产化的时候,钱马壮想出了用玻璃钢取代钢和铝做火箭弹和各种导弹弹体的办法,现在,除了进口的导弹,中山国的火箭和导弹都用的玻璃钢弹体,这些可以说都是出自钱马壮和他的学生们的手笔。

不过,相对于他在业内上的成就和鼎鼎大名,他在公众范围内可以说是默默无闻。陆亡忌同情地看着他,这是个和自己一样只会干活的人,显然是鲑仲水的新猎物。

鲑福超转头看了在座位中向过道挤的钱马壮一眼,冷冷地道:“不敢劳动钱教授。我让鲑侍郎讲,是有原因的。资深的内行讲课有个缺点,很多东西,对他是理所当然的,所以他在讲到这里时候就会直接把我们还不明白的东西拿过来当前提来讲了,这样一来,他的课外行就不容易听懂了。所以资深内行讲课往往不如刚刚成为内行的人讲课,因为刚成为内行的人还记得我们这些外行哪些是不懂,需要解释的。”

此言一出,钱马壮停下了脚步,向台上看去。台上的鲑仲水略一沉吟,便接着笑道:“福超兄此言,很有道理,不过今天我没有想到要讲这个,没有准备啊,咱们还是让钱教授来讲吧,他讲课讲了几十年了,不用教材都没问题的。”

这时工部尚书鲑伯水也站了起来,向鲑福超笑道:“既然鲑侍郎没有准备,那咱们还是听钱教授讲的吧。老实说,新入门内行讲课讲的好,这个我还是第一次听说,而且不太敢相信,要真是这样,哈哈,种尚书是不是该让礼部发文,以后咱们就让刚毕业的小家伙在大学讲课好了,要什么教授啊,哈哈哈...”

鲑福超笑了笑,抓起他面前桌板上的一本书走上讲台,拿起粉笔,对着书在黑板上刷刷刷地写下了一个公式,然后转头向鲑伯水道:“我并不是说新入门内行比资深内行讲的好,我说的是他们讲的容易听懂,但是要达到开发设计的水平,他们讲的就不如资深内行了。咱们这些人不会象他们航天部的人那样去搞开发设计,但是咱们还是要能听懂他们设计方案的区别,因为到时,采用哪个方案的决定多半会由御前会议做出。对于这种理解程度,新入门内行就比资深内行更容易在一堂课上讲明白了。不信咱们做个试验,钱教授请上来吧。待会我们让鲑侍郎给我们讲一下这个公式,再让钱教授再讲一遍,大家就明白我的意思了。”

陆亡忌在下面心里暗笑:给脸不要脸,让你去讲航天概论,你还能用王古做火箭椅子,土星五号登月之类的故事糊弄过去——虽然看鲑福超的架势,他不会轻易放过,但是至少讲课的主动权在你手里,现在,户部尚书从教科书里面随便抄一个重要公式,象鲑仲水这样的外行恐怕连认都不认得,但是他还不能承认不认得,万一这是类似物理学里面牛顿第二定律一样的航天基础理论公式,承认了不认识就等于承认自己对火箭技术完全外行。

鲑仲水手捏紧,接着又放松,然后又捏紧,过了一会慢慢放松,脸上神色却丝毫不变。但是陆亡忌知道,他紧张了,在三个月前那场事故后,他曾经见过鲑仲水的这个动作。

不对,陆亡忌突然惊觉黑板上的公式不对。他刚才想当然的认为鲑福超会写一个航天基础理论的公式上去,哪怕黑板上是万有引力公式他也不会吃惊的,让他吃惊的是,作为一个对航天技术和鲑仲水一样白痴的外行来说,他认得黑板上的公式,因为这个公式是他推导出来的,用来计算在给定膛压曲线函数后分压弹托的片数,这个公式,是分压弹托的理论基础。他又定睛向鲑福超手里拿的书看去,鲑福超一只手把书托在胸前,书上面书名写的很大,他已经看清了,上面写着:火箭与航天技术概论。

他明白了,从李文刚夸鲑仲水发明了分压弹托起,鲑仲水就已经踏进了一个一环扣一环的圈套,现在圈套已经套上了他的脖子,就等他自己踢掉脚下的凳子了。他向李文刚看去,这个面目象雄狮一样的老人在微笑。他从小就常常在去中昆他们家玩的时候看到这张面孔,在第一次听说这张面孔的主人有一个“富原之狐”的外号时候颇为惊讶,一直认为外号取的不妥,他觉得应该是富原之狮才对,现在,看着老人人畜无害的微笑,他突然明白这个外号取的有多贴切了。

鲑仲水在迟疑,他突然一笑,正要说什么,一个声音从台边传来:“这个公式不对吧,我怎么没见过。”

这是走到台边的钱马壮说的。

陆亡忌心里一沉,虽然这个圈套和他无关,在那一刻,他多希望鲑仲水跳进这个圈套。机会稍纵即逝,鲑仲水又一次逃过了惩罚。他苦笑:难道真的是好人不长命,祸害遗千年。

鲑福超脸色如常,但是抓着书的手也突然握紧了。

鲑仲水脸一沉,道:“福超兄可有点过分了啊,写个假公式来蒙人,还装模作样的从书里抄,福超兄究竟什么意思?”

陆亡忌几乎不敢相信自己的耳朵,鲑仲水还是把脚下的凳子踢掉了。

鲑福超的手放松了,冷笑道:“我什么意思,我的意思就是你不学无术而已,还会有其他的意思吗?”

下面的鲑伯水霍然站起:“福超兄留神朝廷大臣的体面。”

鲑福超向他友善地笑了笑,道:“伯水兄莫被你这个人渣弟弟骗了,中山立国以来,这样体面的大臣还真是少见呢?”

鲑仲水脸刷的一下白了。

鲑伯水却眯起眼睛,道:“哦,愿闻其详。”

鲑福超却转过头来,对鲑仲水大喝一声:“鲑仲水,你再说一遍,这个公式怎么假了?”

鲑仲水手抖了一下,却恢复了镇静,道:“你让我讲航天,却写了个和航天无关的公式,如何不是假的。当面构陷,陛下,臣不能受此辱,请容臣告退。”

陆亡忌心里叹息:鲑福超收网还是收早了。

鲑福超冷笑道:“果然奸狡,禾御史,你怎么说啊。”

鲑仲水也冷笑道:“禾御史,航天侍郎现鲑仲水检举户部尚书鲑福超当面构陷,欺凌同僚。”

鲑福超怒容满面,喝道:“好个当面构陷,鲑仲水,你且说说,这个公式你是认还是不认得?”

“福超兄,虽然我不知道你为什么想陷害我,但是,你去看看律条,中山公民不得强迫自证其罪。我没什么好说的。”鲑仲水继续冷笑。

鲑福超大笑:“你来跟我讲法。哈哈,儒以文乱法,古之人诚不我欺啊。”

禾清壮也站了起来,道:“不错不错,鲑侍郎果然是聪明人,现在我也问聪明人一个问题,鲑福超尚书检举你贪功诿过,你认罪还是不认罪。”

鲑仲水满脸悲壮之色,闭上了眼睛,朗声道:“天日昭昭,天日昭昭。”

禾清壮大怒,这句话是一千年前华人天水朝大将岳飞蒙冤时候在供状上写下的八个大字,鲑仲水自居岳武穆最多让人牙酸作呕,可他现在用这句话,摆明了就是在骂鲑福超是秦桧,禾清壮是何铸,万俟侯之流。

禾清壮喝道:“若要人不知,除非己莫为。你且看看,这是什么?”

鲑仲水不但闭上了眼,还把头转向一边。

鲑伯水却接口问了一句:“这是什么?”

鲑仲水的手又开始捏紧又放松。陆亡忌觉得奇怪,面对鲑福超他都镇静自如,怎么他哥哥一句普通的答话就让他紧张起来,随即他明白了,这是鲑伯水已经准备根据情况随时撇清和鲑仲水的关系而做出的姿态。

鲑福超接着禾清壮的话,笑道:“这是火炮所提交到御史台的一些档案材料,包括分压弹托的论文原件和爆炸那次设计的图纸,在座的有些人可能知道,分压弹托项目砍了,火炮所通过工部新立项了电磁炮的项目,他们来户部要钱的时候,我问他们,一直听说分压弹托是多了得的突破,怎么现在不做了。他们给我看了火炮所对三个月前炸膛事故的总结,总结里面认为炸膛事故有太多疑点,在检查设计后,他们觉得这个设计实在犯了太多低级错误。不明白鲑前所长怎么会用这么一个人接手他的得意作品,而且事后还让陆亡忌做下去,他们觉得再做下去,按照那样的设计水平,之前事故还会出现,而再次出现的时候就难保不死人了。我当时听了就有些怀疑,于是让他们再看看这个陆亡忌的其他设计,结果他们看了之后告诉我,陆亡忌的其他设计包括他刚刚到火炮所的时候的工作水平都远远高于分压弹托事故的那个设计表现出来的工作水平,所以我建议他们去找巡田使司举报对陆亡忌进行背景调查,看看他是不是蓄意破坏。”

陆亡忌背后立刻一层冷汗,这才是人在家中坐,祸自天上来。他们明摆着要收拾鲑仲水,怎么要让自己遭这池鱼之殃。

米沛勇站了起来,叫道:“鲑福超尚书此言从何而来,我巡田使司没有接到过这方面举报,也没有启动对陆亡忌的审查。”

“哦,那是因为他们去巡田使司的时候,你们接报的巡田使看了带去的图纸,看到上面面的密级标志后说他们没有足够的安全级别权限,要求火炮所去申请许可,巡田使才能接这个案子。火炮所的申请早上刚刚发到工部,还没有回来,想来接报的巡田使也是因为这个没有继续向上报。图纸当时拿到巡田使司的时候,签名是折叠在图纸的最上面的,接报的巡田使看到上面的签名,告诉他们这个签名肯定被涂改过。他们觉得,既然火炮所的归档文件都能被涂改,担心东西放回去有人会毁灭证据,所以找我来帮忙把这个提交到御史台。我带着他们来找禾中丞,禾中丞找来了大理寺的技术人员,试着恢复几个被涂改的地方,结果恢复不了,但是他们也可以肯定,图纸的会签被涂改过了。”

鲑伯水坐下来,向旁边的手下快速地问了几句。显然他的手下也是刚刚知道这事。陆亡忌猜的到,鲑福超,李文刚打算收拾鲑仲水,不会提前在他哥哥那里打草惊蛇,这个举报适当的在邮局做点手脚就可以在今天开会后再送达工部。

米沛勇也坐了下来,陆亡忌看到他脸上肌肉绷紧,显然在咬牙。米沛勇低低地咕哝了一声,陆亡忌却听到了,他在低声骂:“鲑邻喜这小王八蛋。”陆亡忌恍然大悟,怪不得他们能精确控制这个举报在巡田使司的反应——如果巡田使司直接发起对自己的背景调查,那肯定瞒不过鲑仲水的眼线。巡田使司里面,只有鲑福永的儿子鲑邻喜,能够完全按照他们设计的路线,既能给他们足够的理由把材料送到御史台,又能让这一切波澜不惊,不至于打草惊蛇。

鲑仲水冷笑一声,道:“图纸改过,那就是我改的?我就是诿过之人?”

鲑福超也冷笑了一声,道:“要不我们找陆亡忌对质一下,看看他接了什么好处才肯替你背下这口黑锅。他好像就在这个屋子里坐着吧。”

鲑仲水向自己看来,却温言道:“亡忌,不用担心,我不怪你,一个尚书,一个御史中丞让你说他们想要你说的,你怎么可能说出和他们意思不同的话。没关系,你说吧。”

大厅里所有人的眼光都向陆亡忌看来,陆亡忌觉得浑身发僵,低下了头,只想钻到桌板底下。

鲑福超却道:“不必了。”他噗嗤一笑,道:“在我和一个高人聊起这件事的时候,这个高人却先跟我为陆亡忌求情,说别让陆亡忌当堂对质,那只会毁了这孩子的名声和前程,结果还奈何不了你,我开始还不信,现在看来,不由得我不信了。不过,那人给我们指了另一条路,鲑仲水,你要不要听听啊?别摇头,就算你不想听,下面在座的恐怕都有兴趣听听吧。这个高人的主意就是,正确的答案只有一个,错误的地方才会错误的非常有性格。按照这个思路,我让火炮所的人重新检查了一下图纸,你们搞科研的,比我应该更清楚设计风格这回事吧,结果几百多张图纸里面,至少有五六种设计风格。他们认出了其中一个人的风格,因为那个人当枪手替人做设计实在是名气太响亮了。不过由此他们也理解了这些低级错误,在高温高压的火炮设计上是低级错误,在常温高压的压力容器上就不是了。你放心,我们没有找过他们,但是听说这位超级枪手早就在巡田使司挂着号呢,谁找过他们,巡田使司一查就能查到,鲑仲水,你要不要猜一猜,巡田使司那里,究竟有没有你和他们纯洁友谊的记录啊?”

鲑仲水终于垮了,哭喊道:“我认罪,我认罪,出事故的设计是我找枪手设计的,出事故后是我用继续分压弹托项目来交换陆亡忌替我顶下这个。”

李文刚站起问道:“陆亡忌替你顶下,他改的会签吗?”

鲑仲水看向李文刚的眼神阴鸷凶狠,到这个时候,他也猜出了鲑福超口里的高人是谁,他恨恨地道:“不是,我改的,我只是要他闭上嘴,什么也别说。”

鲑福超笑吟吟地看着鲑仲水,接着问道:“火炮所的技术人员说,虽然枪手做设计,可是你居然看不出设计的问题,他们很怀疑你的专业能力,我在这里替他们问一句,分压弹托是你想出来的吗?”

陆亡忌知道,所谓从这个事情上火炮所才开始怀疑鲑仲水的专业能力那是纯粹扯淡,鲑仲水的技术水平之低在火炮所有各种各样的小段子,人人都知道,但是人人也都知道他做事心黑手狠,背景又硬,没人会去招惹。何况说句老实话,除了被他剽窃成果以及替他背黑锅的技术人员外,火炮所的大多数人并不恨他,在他主持下的时候,火炮所待遇福利都很好,他离开才三个月,火炮所的待遇水平就明显下降了。

鲑仲水一脸诚恳的样子:“那个真的是我想出来的,但是我因为火炮所日常的领导工作忙,没有时间搞科研,所以走了捷径,这个是我的错,我一定在以后的工作中引以为戒,不再犯同样的错误。”

“你还真是属牙膏的,挤一点出来一点。”鲑福超摇头,道:“好吧,我刚才在黑板上写的公式就是分压弹托第一篇论文里面抄的一个公式,我是不懂这个用来做什么的,如果是你想出来的,你就给大伙讲讲吧,这个公式是怎么推导出来的,用来做什么?”

“别再拿律条说事,你如果说的出来,就能说明你熟悉设计,这是证明你无罪的证词,不是让你自证其罪,不受自证其罪条文的约束,你如果知道,就必须回答,拒绝回答就可以说明鲑户部的指控成立。”禾清壮接口说道。

陆亡忌暗道,毕竟是御史中丞,法律条文可是人家的天地。

鲑仲水额头开始冒出汗珠,他还在沉默,下面的鲑伯水突然跳了起来,喊道:“孽障,你到这个时候还不老实交待。”然后离开座位,面向米沛仁深深鞠躬,然后头也不抬地哭道:“臣家教有失,对舍弟疏于管教,致其做出这等事来,臣亦有过,愧对陛下。”

米沛仁看了李文刚一眼,然后转头温言道:“伯水尚书清者自清,你弟弟的错是他自己不学好,跟你何干。”然后他转身道:“正好,御前会议的人都在,我提议,你们赶快选一个新的航天部侍郎吧,咱们的航天部总归还是要有一个侍郎的。”

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淡泊曰:之前使用了真空炮作为小陆的突破是希望为后文的真空管道做铺垫,但是真空炮这种myth buster里面看到的技术对于坦克炮来说和发射乒乓球真的区别挺大的。

炮管抽真空加速的方法,推想这个的理论基础是,和空气中高速飞行的物体不同,在炮管中飞行的弹丸推动的空气不会沿着激波的锥角分散到别的地方,而是始终堆积在弹丸的前方。

所以在初步设想的时候,很容易落入当初把音障想象成一堵坚不可摧的墙的思维陷阱,压力波的传播速度是音速,所以在炮管里压力不断堆积,直到堆积到火炮膛压之后,弹丸就要减速了。所以在最初的版本里面,鲑福超给鲑仲水设的圈套是计算炮管极限长度的公式。

但是传统的内弹道学却从来都没有提到过这个阻力,在炮管里最大的阻力是弹带和膛线摩擦的阻力。鉴于内弹道学不太可能出错,那么这个想法多半就是错的了,弹丸受到的阻力通过能量方法计算后,就发现了这个想法错在哪里:弹丸推动空气,很快会将空气加速到弹丸的速度——已经被加速到和弹丸速度相同的速度的空气不会再需要新的能量(当然,如果弹丸继续加速,那么被加速的空气因为速度又小于弹丸会被继续推动加速而吸收能量,但是吸收的能量仅仅是这个能量差值),被加速的空气只是具备动能和经过正激波(在炮管里,因为有个平顶的弹托,所以弹丸在炮管内遇到的始终是正激波)之后升高的压强带来的压缩能量。这个能量值很容易计算出来,以一般的44倍口径120坦克炮为例,炮管的空气体积是0.06立方米,也就是60克,和接近4000克的弹芯质量相比显然是一个小量,按照1/2*m*v^2,空气占有的动能是弹丸动能的百分之一,也就是九万多焦耳。空气能量的第二部分是压缩后升温的空气分子运动能量,查正激波表可以看到5-6马赫的速度对应30-40倍的升压和6-8倍的升温,即使按照上限,8倍升温,从20度也就是290K升8倍,升到2300K,空气的分子动能也不过3/2*k*T*n,n是分子数,按照重量比摩尔质量乘阿伏伽德罗常数可以计算出来,温度能量系数k和阿伏伽德罗常数的乘积是6左右,空气基本上是氮气,所以摩尔质量按照氮气计算是14克1摩尔,最后得到的分子动能数字是3/2*6*(60/14)*2300=82800焦耳,相对于兆焦的炮口动能,这个值仍然只有百分之一,难怪内弹道学对弹丸在炮管中飞行时候受到的空气阻力不屑一顾。

在情节已经围绕着真空炮转悠了一圈后才发现真空炮不靠谱,作者也多少有点尴尬,因为不想放弃这些情节,所以只好再次设计一种突破性质的理论,在理论上,分压弹托倒是的确有可能实现的。毕竟现在减轻脱壳穿甲弹的弹托质量也的确是目前各国弹箭技术的重要研究方向。

通宝推:然后203,
家园 提个小意见啊,似乎技术讨论太多情节推进太慢呀

尤其最后好像特蛇足

大家,至少我是奔着故事来的,不是奔着技术来的,来点儿技术表现表现挺好,太多了就腻啦

要不咱先乒乒乓乓打起来,中间再穿插技术?

家园 嘿嘿,主要是不擅长啊

最开始的脑洞就是这个飞天火车,然后打算给飞天火车一个故事背景,现在回过头来看,整整用了那么多字来写中山国,结果还成了丛展江历险记,说明俺的确是下笔千言,离题万里

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 103孙喜堂

在大臣们回到这件议事厅各自就位,新的航天部侍郎米沛严开始发表就职演说的时候,孙喜堂才相信,这是真的。

孙喜堂的确喜欢一个小时前的那个鲑仲水——善待手下,无所不能。所以他刚才在听到有人在骂鲑仲水的时候会替他打抱不平,傻乎乎地大骂中山国太子没家教,尽管孙喜堂不知道那个年轻人是中山国太子。当然,现在他和坐在这个屋子里的其他人一样,对鲑仲水这个人的印象只剩下了恶心。各行各业都有一些底线,在技术圈子里面,剽窃无疑就在这个底线上。但剽窃虽然让人看不起,却远远不能和鲑仲水这次玩的花样相比,改图纸的会签来推诿过错,这种事孙喜堂和在坐的很多人一样,是第一次听说,已经施工的图纸上的签名被涂改,这实在是超出了技术人员所能想象的范围。对他们来说,文件记录的任何内容都是神圣不可侵犯的,因为科学就是观察,记录和分析。记录是一切发现的基础,如果记录不再可靠,那么一切都将不再存在。

他在刚刚知道陆亡忌的遭遇时候对这个人也有了近似好感的同情,但是,在看到他还有米然风和李文刚,鲑福超,钱马壮坐在一起说着什么,他的心不免悬了起来,尤其是看米然风在向自己指指点点的时候。不过,就象一个神经特别大条的家伙一样,或者说象他自己一样,他很快就不再萦绕在这些念头上了,有更值得担心的事情那,这个会怎么还不完,还有22分54秒,《一切都始于双缝》就要在五频道开始了,算了,看样子也没希望第一时间看到了,希望妹妹给自己录下来了。百无聊赖之余,他突然想起之前录的双缝剧集还在PDA里面,他微笑起来,不出声地默念了一下:子曰,温故而知新。

他掏出PDA,插好耳机,放到桌板下面打开,然后就支着头看了起来。

突然身边有人捅了自己一下,他不耐烦地让了让,继续埋头在桌子边看桌子下面手里的PDA,里面库帕博士正在嘲讽沃洛维茨硕士的学位,他憋着笑——是得严肃点,现在好像是在航天部的一个什么会议上呢,可不能笑出声。

身边的祁法明不屈不挠接着捅自己,他抬起头,发现一圈人都在想自己看来,“李尚书让你上去讲航天概论呢。”祁法明见孙喜堂还不明白状况,小声提醒他道。

“为什么是自己?”这个问题倒不是第一个浮现在孙喜堂脑海里面的念头,他还在一边脑补剧中人的台词,一边在想这算不算剧透。等他站起来的时候,脑子里面的库帕博士总算让位给面前的这个会议了。

李文刚在前排转头,温和地说:“钱教授说你讲课讲的很生动,相比而言,比较容易让我们这些对航天一无所知的人能够听懂,”

“哈哈,钱教授那是夸我讲的课比较空泛没有内容。”孙喜堂一向比较容易进入状态,上一分钟脑子里还满是库帕博士,现在就已经可以对着航天部的尚书开玩笑了。

“算你聪明,你说对了,小子。”钱马壮笑着接口道。

孙喜堂走上讲台,仰头看着天花板,然后低头俯视听众,他笑了一下,好啦,脑子清空了,开讲。

“我讲课一向喜欢和同学们交流,所以如果你们有问题,随时可以举手来问。好的,现在开始,一般航天概论都会从一千年前的天水朝冯义升和岳义方制造的世界上第一枚火箭开始,但是我们没有那么多时间,我们需要把40多课时的航天概论在一个小时内讲完,所以我得剪掉些废话了。”

“我们从人造卫星开始说,人造卫星就是围着地球转的人造物体,卫星绕着地球转的路线叫做轨道,我们首先说说,为什么人造卫星会在天上不掉下来。很多人讲这个多半会用跟绳子拴个重物抡圆圈来讲离心力和引力的平衡,不过这个玩意太虚了,谁见过离心力?我们说点实在的,卫星并不是在天上不掉下来,它就是在掉下来,每一时每一刻都在向下掉。它怎么会不向下掉呢?在太空中,它唯一受到的就是地球的引力,当然会沿着引力的方向向地球表面掉落。”

鲑伯水举手,孙喜堂向他点了点头,鲑伯水问道:“你说没有离心力,那么坐在车子上,车子转弯的时候我们感觉被侧向甩出去的不是离心力吗?”

孙喜堂笑了:“鲑伯水尚书说的不错,在车子转弯时候能感受到侧向甩出的感觉,但是那是你的感觉欺骗了你,你实际上感觉到的是车子向内侧转弯,你被座椅压过来的压力。”

孙喜堂拿起面前鲑福超收拾鲑仲水后扔在讲台上的火箭与航天技术概论,然后把一根粉笔放在上面,猛地向后一抽,粉笔短暂地维持原位置不动,然后向孙喜堂抽动的方向滚动起来。

“粉笔感受到的向我这边滚动的力和车子转弯时候鲑伯水尚书感受到的所谓‘离心力’是相同的,一个是车子对人的压力,一个是书本因为运动对粉笔的摩擦力。所谓的‘离心力’和有些人说的‘惯性力’实际上并不存在。”孙喜堂笑眯眯地说道。

“在分析卫星的轨道的时候,首先就要明确它的受力情况,我们现在知道了,卫星在轨飞行,受到的只有地球引力——哦,其实还有月球引力,太阳引力和所有引力波传到卫星位置上的有质量物体对它的引力,引力波的传播速度也遵循相对论小于光速,所以一秒钟前30万公里外新产生的质量对我们的引力就是零。”

打住打住,他突然想起来,这是航天概论,不是普通物理学,希格斯粒子什么的先得靠边站。

“但是,就算如此,如果要考虑引力波到达卫星的这些物体的引力对卫星轨道的影响,那也是不可能完成的任务,所以这里我们就要把帕累托原则——就是传说中的二八原则——用在工程上,抓大放小来处理。当然,这个抓大放小要用科学的办法,——哦,我说错了,是数学的办法。”

底下有人举手,孙喜堂定睛看去,是米然风,他点了点头,米然风带着一脸“你丫整个一胡说八道”的表情问道:“数学方法,科学方法,有多大区别?”

“数学不是科学,科学是对自然界发生的事件观察,然后归纳规律,接着用这个规律去预期结果。如果结果和预期不一致,就说明这条规律错误。这个叫做可证伪性,是科学的基本特征,但是,你没有办法去证伪数学。数学是从公理出发用规则构建的自洽体系,和宗教有点像,比如基督教里无所不能的上帝和数学里面的公理就属于不证自明的东西,不是自然观测。”

“不对,数学也可以证伪,”米然风打断孙喜堂的话,“两点之间最短的线段是直线段,欧几里得用数学的方法可以得出结论,两条直线只会有一个交点,可是黎曼就证伪了他的结论。”

“黎曼和欧几里得用的条件不一样,在平面上,黎曼几何也无法证伪两条直线只有一个交点。”孙喜堂反驳道。

“那我还可以说物理定律也一样呢,在接近光速的时候牛顿力学被相对论证伪,在低速的时候人家就是正确的。在低速的时候,牛顿力学和相对论计算出来的结果有什么不同?还不是一样。”米然风兴奋地道,一脸“抓住你小子的痛脚”的得意。

“嘿嘿,在低速的时候牛顿力学同样被相对论证伪了,太子知道GPS卫星定位系统吧,那玩意用到的卫星的飞行速度可离着光速十万八千里呢,哦,我又不严谨了,应该说差着二十九万公里每秒...”孙喜堂笑了一下,接着道:“可是卫星上的高精度计时器必须按照相对论去校正。低速的时候牛顿力学和相对论的计算结果并不一致,只是这种不一致误差很小,大多数时候我们观测不到而已。”他看到米然风还要说什么,却见米然风旁边的陆亡忌拉了米然风一下,对他小声说了句什么,米然风就像泄了气的皮球一样坐了下去。

孙喜堂接着讲课,“不过为了让太子殿下满意,我这里转述费曼曾经说过的一句话,数学不是自然科学,或许是不自然的科学吧。”

底下的课堂里发出了笑声。

“刚才说了,我们用数学的方法抓大放小,这个数学的办法就是有效数字。有知道有效数字的吗?”

底下有人举手有人一脸迷惑的表情。

孙喜堂笑道:“好,下课后知道的人告诉不知道的啊...”下面一片“嘁”的声音,孙喜堂不为所动:“现在我们只要知道用有效数字,可以合理忽略掉影响足够小的因素,从而在保证结果不会因为这种忽略受到影响的前提下简化计算。嗯,这个说的又有点虚了,打个比方吧:如果考虑一个影响小的因素,最后计算出来的值是1.000324,如果不考虑,计算的是1.00323,可是我们只需要1.00这个结果就够了,在这种情况下,考虑那个影响小的因素带来的计算上的复杂就没有必要了。归结到我们的问题上,我们计算卫星受力的时候,很多时候只用考虑地球引力,这种简化在我们需要的精度上在大部分时候对结果没有什么影响。”

“大部分,那什么时候会有影响呢?”鲑伯水尚书又来帮忙了。

“比方说离我们最近的星星——月亮,在低轨道卫星比如gps卫星的轨道计算中基本上是可以不考虑月球引力的影响的,但是高轨道的比如同步卫星,或者偏心率很大的扁椭圆轨道卫星,在计算他们轨道的摄动时候就不能忽略月球引力的影响。好了,这个抓大放小的事情就说到这里,现在再回到我们的问题上,为什么卫星不会掉到地上来。”

孙喜堂转身擦掉黑板上的字迹,用粉笔在上面画了一个圈,然后在圈的上方画了一个小圈,然后转身道:“下面的是圆代表地球,上面的圆代表卫星,大家别跟我抬扛他们的体积比例不对,我倒是想画对,可是也得有那么大的黑板才行啊。”

他在卫星上上先标了个字母A,然后向右水平拉出一条直线,“卫星在空中都是有速度的,如果没有地球引力,它的运动路线就是这样的,”他在直线的一端画了一个小叉,写了个字母B,“大家注意到了吗,如果卫星不受地球引力作用,按照它的原来的运动直线飞行,那么结果就会是一段时间后,它会由A点飞到B点,大家可以看到,B点离地球要比A点远的多。可是,它是受到地球引力影响的,地球引力会把它拉向地球。我假设大家都知道牛顿第二定律,物体受到一个力,它就会沿着这个力的方向产生一个加速度,”他在黑板A点B点之间的直线上又打了个叉,标上字母C。“假设过了很短一段时间,地球引力产生的卫星沿着卫星地球连线方向的加速度会导致卫星向地球方向有一个速度,”孙喜堂在C点向地球圆心方向画了一个小短箭头,“现在卫星的飞行方向就和原有方向不一样了,它的新的飞行方向将会是原有速度和这个新产生速度的合成速度的方向。”孙喜堂在C点画出新的速度箭头。箭头斜指向下,“好,再经过一小段时间,卫星沿着这个速度方向飞到D,”孙喜堂沿着C点的速度箭头方向画了一小段直线,然后在直线末端标上字母D,“大家可以看到,在从C到D的过程中,卫星受到引力,会继续产生向地球方向的速度,当然,A点和地球圆心连线的方向和C点和地球圆心连线的方向是不同的,所以这个加速度产生的速度的方向也在变化。”

“如果我们用这种方法,不断生成这些点,最后把这些点连起来,那就是卫星的运动路线。大家可以看到,这里面决定这个轨道的因素主要有三个:卫星相对于地球的初始速度大小,卫星相对于地球的初始速度方向,卫星相对于地球的初始高度。”

米然风举手,孙喜堂对他点了点头,米然风站起来道:“不对啊,有这样的卫星吗?一开始就在天上飞?”

孙喜堂点了点头,道:“有啊,所有的流星都是这么来的。带着初始的高度,速度,速度方向进入地球的引力范围,成为地球的一颗卫星,虽然时间不长。用这种方式成为长时间存在的卫星也有,不过不是地球的,我敢打赌,木星或者土星的某颗卫星多半就是某颗这样撞进这俩大行星引力圈的小行星。”

米然风撇嘴道:“偷换概念,我们说的是航天,不是天体运行论。人造卫星里面有吗?没有吧,如果没有,讲这些有什么用啊。”

“风儿,不可无礼。”米沛仁向米然风呵斥道,然后转回身向孙喜堂道:“小儿年少轻狂,老师不要见怪。”

“不怪不怪,”孙喜堂赶忙回答:“其实太子的问题提的不错,首先,人造卫星也有这么发射的,白头鹰用航天飞机扔出来的卫星就是。第二,研究这个有什么用。有工程经验的人应该能明白,假设解决一个复杂度为1的问题需要花费1小时时间,那么解决一个复杂度为10的问题需要花费多少时间?答案是100小时。所以工程上非常注重分而治之的问题解决办法,把一个复杂度为10的问题分解成10个复杂度为1的问题,这样就可以用10小时解决这个问题。象发射卫星入轨这种大问题,我们就可以把它分解成卫星需要什么条件才能入轨和怎样达到这样的条件两个小一点的问题。”

“好的,我们继续讲卫星具备什么条件进入什么轨道,我刚才提到我们不断计算生成这些点,在这个过程中,我们取的点和点的时间间隔越小,无疑就越接近真实的卫星轨道。我们今天很幸运,不用真的去一步一步地算它几万个点来描绘卫星的运动轨道,伟大的数学家——牛顿同学给我们准备了可以用接近无穷小时间间隔的计算这些点的工具,那就是了不起的微积分。”说完,孙喜堂转身飞快地在黑板上写了起来,在写了两块黑板后,他停下笔:“对高等数学还有印象的,应该能看明白上面的推导过程,已经忘掉的,也不要紧。只要记得,这个推导的基础就是我们刚才说的那些画点的办法。只不过我们用了微积分这种数学工具,把这些点组成的轨迹归结到了这组公式上而已。顺便说一句,在牛的前无古人后无来者的牛顿发明微积分之前,太子要说什么?”

米然风站起来冷冷地道:“四个字,莱布尼茨。”

孙喜堂笑了,道:“太子说的对,莱布尼茨和牛顿差不多同时发明微积分,我为前面没有提到这个向莱布尼茨先生道歉,现在我们用的微积分符号大部分都是莱布尼茨发明的。嗯,我们今天是将航天概论,微积分的就说到这里,刚才我们说到:在牛的前无古人后无来者的牛顿发明微积分之前,另一个牛人就已经根据纯粹的观察,把这几个公式推了出来。以至于下面这三个公式现在仍然用他的名字命名,这三个公式非常牛,牛到任何提到讲航天的,都必然要提到这三个公式,我们当然也不应该跳过这个,”孙喜堂说着,在一个公式下画了一条线,

“我们这个公式是用来计算轨道的偏心率的,在这个值小于一的时候,轨道才会是一条封闭的曲线,在小于一大于零的时候,这条封闭曲线是椭圆轨道,卫星,弹道导弹,被地球引力俘获的大部分流星都是这种轨道。等于零的时候是圆轨道,地球同步卫星就以这种轨道运行在三万六千公里的高度上...”

“等等,你说弹道导弹和流星也是椭圆轨道?”鲑福超问道。

“对啊,虽然这个椭圆和地球这个圆相交,弹道导弹和地球有两个交点,一个是发射点,一个是落地的位置,对于流星来说,只要流星原来的速度方向不指向地心的距离够远,那么它就也是椭圆轨道,在入轨前是直线飞行,入轨后它的椭圆轨道和地球有一个交点,就是我们找到陨石的地点。它们的轨道和其他卫星的椭圆轨道一样,地心就是其中的一个焦点。弹道导弹的远地点就是弹道导弹的轨道最高点。”

禾清壮举手问道:“什么是远地点?”

孙喜堂坏笑一下,打算开始调侃,却见钱马壮站起来。钱马壮插话道:“我来回答这个问题,近地点就是卫星椭圆轨道上离地球地心最近的点,远地点是离地球地心最远的点,因为地心是椭圆轨道的一个焦点,所以这三个点在一条线上,实际上远地点和近地点的连线就是椭圆的长轴。”他说完就坐了下去。禾清壮点了点头,也不再问什么了。

孙喜堂有点遗憾地耸了耸肩,接着讲:“这个公式和我刚才提到的牛人的关系是,在天文观测中,看到的行星绕恒星运动的轨道总是椭圆轨道,而恒星中心总是在椭圆的一个焦点上,这就是那个牛人的第一个发现,被称为开普勒第一定律。顺便说一下,轨道偏心率等于1的时候,轨道是一条抛物线,在偏心率大于1的时候,轨道是一条双曲线。这两种轨道就是飞离地球的轨道,比如探月飞船就要进入这种轨道”

孙喜堂又在两个公式下面各画了一条线。

“这个公式说明,在单位时间内,卫星和地球地心的连线扫过的面积是相等的,这就是开普勒第二定律,这个定律讲的更直白一些就是卫星在近地点的时候,因为卫星地心连线长度短,所以卫星运动速度快,而远地点卫星运动速度就慢。”

“第三个公式说的是卫星在椭圆轨道上运行,对于同一个质量中心,比如地球,所有地球的卫星,轨道周期——就是卫星沿着轨道转一圈的时间,轨道周期与轨道长轴一半长度的二分之三次方的比值是个常数,这就是开普勒第三定律,也就是说,轨道的长半轴确定了,轨道的周期也就确定了,反之亦然。”

“对搞航天的人来说,开普勒三大定律的重要性怎么估计都不过分,因为有了这三条定律,对卫星轨道的描述才成为可能。不过今天这堂课上课的相公们以后不会去设计卫星轨道,所以我们对这些内容了解就可以了。相公们需要了解的是这些公式背后蕴含的实际含义。”

“大家第一个需要了解的,就是发射卫星需要的速度,刚才我们在上面的公式里面看到了,合适的速度和速度的方向会在合适的高度产生我们需要的轨道。对卫星来说,需要的速度是多少呢?”

下面一群人举起了手,孙喜堂促狭地笑了笑,向米然风点了一下。

米然风站起来道:“上过中学的都知道了,不就是三个宇宙速度吗,7.9公里每秒,11.2公里每秒,16.65公里每秒,达到第一个能成为卫星,第二个能绕太阳飞行,达到第三个能飞出太阳系。”

孙喜堂摇了摇头,道:“太子说的用来给中学生讲课或许够了,我们这里谈的是发射卫星的速度,不再是纯粹的理论了,太子谈的这些速度,首先就缺少一个很重要的因素,相对于谁的速度,现在我来给大家解释一下,这些速度都是在忽略空气阻力的条件下,飞船在地球表面0高度的飞行速度。”

米然风皱眉道:“那不是说实际上不会有飞船按照这种速度飞吗?那这种速度有什么用。”

孙喜堂笑道:“当然有用了,这些速度代表了在地面发射需要给飞船加速到的能量总和。我们不妨看看这些速度是怎么来的。”

“实际上第一宇宙速度指的是在忽略大气阻力的情况下,一个零高度绕地球按照圆形轨道飞行的卫星,按照我们前面提到的公式可以计算出来,或者用更简单的方式——因为是圆形轨道,所以卫星的加速度应该指向旋转中心,就是地心,加速度的大小就是速度平方除以轨道半径,而用我们前面说的卫星受力分析,我们只考虑卫星受到的地球引力作用,地球引力除以卫星质量等于这颗卫星的向心加速度。”孙喜堂在黑板上列出等式,“这个等式大家应该都看得懂,左边是卫星收到的引力,就是万有引力工事,右边是卫星的质量乘卫星的向心加速度。当等式的半径是地球半径——6378公里——的时候,等式里面的速度就是第一宇宙速度,万有引力常数是6.67乘以十的负十一次方,单位是牛顿乘米平方每千克平方,实际上我们更常用的是地球重力常数和太阳重力常数这样的数字,他们是万有引力常数乘以地球质量或者太阳质量,其中地球重力常数就是3.986乘以十的十四次方,单位是米三次方每秒平方,太阳重力常数是1.327乘以十的二十次方,单位也是米三次方每秒平方。用这些参数,我们可以计算出来第一宇宙速度的值。”

“第二宇宙速度说的是在地面零高度达到这一速度就可以飞离地球的引力范围,这可以用我们前面推导的公式计算取轨道半径为地球半径,轨道偏心率一来计算,因为卫星以这个速度或者更高的速度飞行的时候,轨道偏心率大于等于一,这意味着轨道将不再闭合,是飞离地球的抛物线或者双曲线轨道,这是一种计算第二宇宙速度的办法。我们也可以用另一个中学知识能计算的方法来,既然是飞离地球的引力范围,那么就是说飞船的动能足以达到相对于地球无限远处的势能。地球表面的引力势能就是设想无限远处一个物体落到地球表面损失的势能,和我们熟悉的高处掉下的东西损失势能获得动能概念一样。它的值就是地球重力常数乘以飞船质量除以地球半径——飞船的初始高度。飞船的动能大家应该很容易想到,就是二分之一飞船质量乘以速度的平方。用这个相等关系,我们很容易得出第二宇宙速度。这里可以看到,虽然超过第二宇宙速度,飞船会进入绕日飞行轨道,但是第二宇宙速度仍然是相对于地球而不是太阳的”

“我记得登月飞船的速度没有这么快啊?”鲑福超问道。

“向月球飞去的速度的确小于第二宇宙速度,那是因为探月飞行时候,飞船不需要飞到相对于地球引力势能为0的地方,毕竟月球杵在那里,在飞过地球月球引力的平衡点后月球引力自然会把飞船拉入月球轨道。所以向月球飞去的速度是小于第二宇宙速度的。”孙喜堂是当年班里面唯一没有在这个问题上纠结的学生,因为他在上这堂课之前就看过凡尔纳的《从地球到月球》和《环绕月球》,在那里那个犹如穿越者一般的科幻小说之神已经清楚地讲明白了这个道理。

“第三宇宙速度也是一样,虽然谈的是飞离太阳系,但是要注意,这个速度仍然是相对于地球的而不是相对于太阳的。如果相对于日心,第三宇宙速度的计算方法就和前面算第二宇宙速度的类似,只不过我们把计算第二宇宙速度时候用到的地球参数换成太阳的参数而已。用这个方法,我们可以算出来它的值应该是42.14公里每秒,但是因为地球绕太阳的公转速度是29.8公里每秒,所以,飞船只需要比地球的公转速度再增加12.34公里每秒,这是飞船的绕日飞行轨道速度,从地面发射,想要到轨道上具备这个速度需要先克服地球引力,所以从地面发射时候需要的速度不是12.34公里每秒,而是略大一些的16.65公里每秒。”

“另外,就第一宇宙速度来说,在地面的发射方向不同,需要的发射速度也不同。地球半径6378公里,转一圈24小时,所以我们都已经具备了向东方的运动的每秒464米的速度,如果向东发射,我们的入轨速度会是火箭把我们加速到的速度加上464米每秒,向西发射,我们的入轨速度会是火箭把我们加速到的速度减去464米每秒,一出一入,这就接近一公里每秒了。”

“谁会向西发射啊。”米然风不以为然地摇头道。

“哈,这就要提到我本来不打算讲的轨道根数了。在描述卫星轨道的时候,我们用一组参数来确定卫星的空间位置,其中地球赤道面和卫星轨道平面的夹角就是其中之一,叫做轨道倾角。轨道倾角为0的轨道叫做赤道轨道,就是我们前面说的向正东发射的轨道,地球同步卫星就要使用这种轨道。偏一点的,就是说轨道倾角在0到90度之间向东飞行的轨道,我们把这种轨道叫做顺行轨道,它虽然也是向东,但是利用的速度就不到464米每秒了。这种轨道是为了看到特定的区域,赤道轨道看高纬度地区比方说南极圈或者北极圈那边就困难些。轨道倾角90度的轨道叫极轨道,这时候利用的地球自转速度就是0了,但是这种轨道可以看到整个地球,所以地球资源卫星和全球侦察卫星用这种轨道。”

“等一等,极轨道怎么会看的比赤道轨道多,一个看不到高纬度,另一个应该也看不到和他的卫星所在经度差90度的地区啊?”米然风打断孙喜堂的长篇大论。

孙喜堂鼓掌,“好,太子同学思考了,但是还差一点,太子忘记了,地球是在自转的,所以这个小时卫星在这个经度所在时区,下个小时就在和之前差15度的另一个时区了。所以极轨道可以看到全球。不过,随着卫星转一圈的周期不同,卫星能再次看到同一地区的间隔时间也不同。”

“最后,就是向西发射的卫星轨道,太阳同步轨道,在96度到100度之间,向西不算很厉害,但仍然是向西发射的轨道。”

“为什么要有这种轨道啊,这得多消耗多少燃料啊。”鲑福超叫了起来。

“因为这种轨道,卫星到达同一纬度上空的时候,太阳的光照条件完全相同。这样,卫星拍下的照片对比判读起来就更容易。能做到这一点,是因为这个轨道的升交点,就是卫星轨道和地球赤道面的交点,这个点的赤经变化率,就是这个点和地心连线以及春分点和地心连线形成的夹角的变化率和太阳的周年视运动相同。”

“说汉语。”米然风不满地嚷道。

“哦,我的错,”孙喜堂笑了笑,道:“讲这个应该首先说明天球的概念,这个是华人的发明,人们为了方便观察星辰的位置,就设想有一个巨大的和以地心为球心的天球,日月星辰在天球的投影点用天球的经纬度来表示。就是所谓的赤经赤纬。0度赤纬就是地球的赤道面无限延伸出去后在天球上切割出来纬度线,北天极,就是地心-北极星连线和天球的交点,南天极,就是地心和南十字座连线和天球的交点,南北天极当然在相对的位置,他们的赤纬分别是正负90度,北正南负,华人发明的,北半球跟着占点光。春分点和秋分点是太阳在天球上运动到和地球赤道面相交的点。太阳运动到这里的时候一天的昼夜等长,这一天也就是节气里面的春分和秋分。地心,南北天极和春分点确定的天球上一条经度线,在这条经度线上就是赤经0度,和地球一样,天球的经度从0度起,天球的一圈有360度。在大家有了天球和赤经赤纬的概念后,我们就能说清楚什么是太阳的周年视运动了,在确立了天球的赤道坐标系后,我们可以描述太阳在天球上的运动——因为太阳并不真的围着地球转,所以这种运动我们叫做视运动。每天,太阳在天球上向东运动0.9856度,而太阳同步卫星的升交点的进动也是这个值,所以,太阳和卫星轨道平面的夹角始终不变。这样,卫星在经过同一地面纬度上空时候看到的太阳光照条件就是相同的。”

“好了,我们现在已经了解了几种主要的卫星轨道,现在再回到刚才我想说的问题,卫星的运行速度。卫星轨道只有在圆形的时候卫星的速度才是基本不变的,在一般的椭圆形轨道里,前面我们提到过,开普勒第二定律规定在相同时间内卫星和地心连线扫过的面积是不变的,这句话讲的更直白一些就是卫星在近地点的时候,因为卫星地心连线长度短,所以卫星运动速度快,而远地点卫星运动速度就慢。在很扁的就是偏心率接近1的轨道里面,卫星在远地点的速度多半是大大小于第一宇宙速度的。这种扁椭圆轨道毛毛熊研究的最为精深。”

“毛毛熊研究的最为精深?毛毛熊比白头鹰的水平还高?”鲑福超不以为然地问道。

“毛毛熊在很多方面都远远超过了白头鹰,比如月球车的水平,他们就比白头鹰强的多。不过和月球车不同,月球车更多的是出于科研的目的,而毛毛熊研究大偏心率高轨道——很扁的椭圆轨道,更多的是出于实用的原因。因为他们用这种轨道的卫星做通讯卫星。”孙喜堂解释道。

“我经常听说三颗地球同步卫星就能满足全球通讯的需要了,怎么毛毛熊要用这么古怪轨道的通讯卫星?”鲑福超问道。

“因为地球同步卫星是轨道倾角为零的卫星——就是说它的轨道平面和地球的赤道面重合。这样,高纬度地区的人们是看不到它的,所以地球同步卫星不能用于高纬度的通讯,而毛毛熊国土里面高纬度的地区面积很大,在这种情况下,扁椭圆高轨道卫星就非常有用了。我们知道扁椭圆高轨道卫星的远地点距离地心很远,按照我们刚才讲到的开普勒第二定律,在这个时候它的飞行速度会非常慢,它通过远地点的时间也会非常长,如果把它的远地点放在北半球的上空,毛毛熊的高纬度地区就能在很长的时间内始终看到这颗卫星。所以毛毛熊用这种轨道发展他们的通讯卫星,他们发射的福籁誓系列卫星很有名气,这种卫星近地点高度460到630公里,远地点高度四万公里,倾角在62.8到65.5度之间。”孙喜堂回答道。

李文刚举起了手,见孙喜堂点头后他问道:“听起来只要有足够的速度,卫星就能进入轨道,可是经常听说发射卫星的时候,发射时间有发射窗口的限制,这是为什么。”

“李尚书说的是对的,从卫星入轨的角度来说,发射时间根本没有什么窗口的限制,什么时候发射都能入轨。但是,卫星不是扔到天上就完了,扔上去是让它做事的,比如我们要侦察牛车山脉,那么我们发射的卫星我们就会希望它经过牛车山脉上空的时候那里是白天,这样,发射时间就有限制了。另外,大多数时候,在卫星刚刚入轨的时候,我们会希望卫星的仪器能够在工作状态,他们消耗电力如果来自卫星的太阳能电池板,那么此时我们就会希望卫星应该在地球太阳之间的位置——白天的位置,而不是跑到地球背面,看不到阳光,太阳能电池板不能发电。差不多就是这些情况。”孙喜堂回答道。

“我补充一下,”钱马壮站起来道,“除了这些以外,卫星发射还要考虑地面遥测的要求,光学经纬仪这些可见光观测设备需要发射的火箭能被阳光照亮,同时天空最好能黑一点和阳光照亮的火箭形成比较大的反差,所以,在没有其他要求的时候,卫星发射一般会选在凌晨或者傍晚发射,这时候火箭升空后会被地平线下的太阳照亮,但是因为太阳已经沉入地平线之下,天空会比较暗,这种反差会让地面的光学设备更容易发现火箭。此外,还有气象条件的限制,如果预报有雷雨大风,那么就得赶在那之前发射了。”

米沛仁也举起手,孙喜堂赶快点头,国王站了起来,却向钱马壮问道:“刚才钱教授提到了卫星的遥测,遥测的目的是什么,遥测些什么东西?需要什么手段?”

钱马壮恭恭敬敬地回到道:“遥测的目的是了解卫星的状态,包括姿态,位置,各个部件的工作状态等等,火箭都会在设计的时候计算各种性能参数,在做出来以后还要经过台架测试来确认,但是没有实际飞行前,这些计算的,测量的参数都会有误差,火箭工作程序比如每一级什么时候点火,关机,使用的发动机的推力曲线等等是根据这些参数制定的,这些工作程序决定火箭的入轨精度,很多国家如果愿意都能把一些载荷扔上天,但是要想不掉下来,扔的准——比方说想几点从地球哪里经过就几点从地球哪里经过,这就是只有那几个航天大国才能做到了。除了这些决定入轨精度的火箭实际参数以外,火箭是个很复杂的系统,各种燃料泵,点火元件,隔热元件,遥控设备等等哪些可以满足要求,哪些有问题,也要通过发射试验来找出来,这些数据有些可以用发射结束时火箭抛出的数据舱来获取,但是大多数数据还是通过遥测来拿到的。即使那几个航天大国,在发展新型火箭的时候,也要通过一系列运载火箭试验来改进,改进的基础就是实际发射试验时候的遥测数据。”钱马壮代替孙喜堂回答道,然后他自嘲地笑了笑:“说起来我们虽然在各种小火箭上研究了几十年,但是最大的火箭也就是射程不到两百公里装在钢雹火箭发射车上面的弹道导弹,而且因为基本上是军用的,所以都是固体火箭发动机。现在发展航天,要用大型液体运载火箭,这方面我国基本上还是空白,要想有所成就,没有个十几年的循序渐进的试验是不可能的。陛下问到遥测需要什么手段,第一当然是真的建立发射场来发射火箭,一个最基本的发射场包括发射台,组装火箭的移动式装配塔,把火箭从装配塔移到发射台的高标准铁轨,储存燃料的燃料库,储存氧化剂的氧化剂库,地下控制室,当然还要专门给发射场修一条铁路来平稳运输大部件。为发射场提供大部件比如5米直径火箭壳体的工厂还要考虑在这条铁路上运输壳体的时候不会被隧道什么的挡住,第二当然是配套的工厂,象第一条里面提到的制造火箭各个部件的工厂,制备火箭燃料和氧化剂的化工厂,第三是购买研发各种光学无线电遥测设备,以及箭载应答式的遥测设备,第四就是地面遥测遥控站的建设。可以想象我们会发射的时候大部分时间让火箭在海洋上空飞行,所以遥测遥控船是必不可少的,而且肯定需要不止一艘。”

孙喜堂听到了屋子里一片倒吸冷气的声音,小国发展航天那么容易吗?孙喜堂讥讽地想,这就吓住了?那还是回去洗洗睡吧,趁早把会结束掉,希望还来的及赶上今天的《一起都始于双缝》。

李文刚沙哑的声音压倒了这些吸冷气的嘶嘶声:“大家对卫星轨道部分还有什么问题吗?...没有吗?...小孙接着讲吧,你刚才提到,发射卫星入轨可以分成两个问题来考虑,第一个卫星需要什么条件才能入轨,这个讲完了,下面该讲怎样达到这样的条件了...”

孙喜堂无声地叹了口气,命里无时莫强求,今天的双缝电视剧是没机会看了。

家园 科普好文,楼主把自己的理工背景展露无疑

可是这么做很破坏故事的节奏性啊

家园 主要

是因为俺的爽点在这里,这么写着比较爽

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 104钱马壮

“讲火箭的的发展,有两个人是怎么都要提到的。这两个人不包括传说中拿着两只风筝坐在火箭椅子上的王古,也不包括第一个做出实用的液体火箭的戈达德,或者说在戈达德基础上发展出V-2火箭理论的赫尔曼.奥伯特,我们要说的是公认的宇宙航行之父——齐奥尔科夫斯基——虽然没听说过他哪怕做出过一枚真正的火箭。另一个人是密歇尔斯基,他推导出了每个火箭工程师都要用的的密歇尔斯基公式,在他推出这个公式的时候我们都不清楚他是否想到了这个可以用在火箭上面,现在看到的资料都是说密歇尔斯基当时在研究质量改变时候物体的运动力学,质量改变包括质量增加,比如地球上落下流星导致重量增加,质量减少,比如彗星的运动——因为不断蒸发而损失质量,也包括质量时而增加时而减少,比如冰山冻结和融化。”台上的孙喜堂在侃侃而谈。

钱马壮很喜欢这小子,或许是因为这小子身上的天塌下来,只当被盖的性格是自己非常想有却没有的缘故。这小子不是火箭工程系里最聪明能干的,但是钱马壮一向象看护子侄一样护着这小子。而实际上,如果没有钱马壮有意无意地照顾,火箭工程系几年前就没孙喜堂这号人了。

“但是密歇尔斯基无心插柳的结果却为火箭动力学提供了理论基础,火箭和炮弹不同,它一边运动,一边质量会发生改变,因为把推进剂烧掉喷出来了。太子有什么话要说?”孙喜堂看到米然风举起了手。

米然风站了起来:“有些炮弹也会改变质量,底排弹——炮弹底部有一块缓燃火药,在飞行中是不断减小的。”

钱马壮有想笑的感觉,报应啊报应,孙喜堂这小家伙最喜欢抬杠,今天碰到别人抬他的杠了。

“好吧,我的例子举的不恰当,我应该说,火箭和枪弹不同...”

"曳光弹..."米然风再次打断。

“火箭和手扔出来的石块不同,太子没意见了吧。”孙喜堂没有一点生气的表情,反而看起来很陶醉于这种抬杠。米然风则洋洋得意地坐下。

“在飞行中会改变质量,对这种运动形式,密歇尔斯基对它进行了充分的研究,虽然他当时主要研究的是彗星或者流星,改变的质量不用于对运动产生推力。但是,他的密歇尔斯基公式仍然给出了适用于火箭的微分方程。”孙喜堂说完在黑板上写下了密歇尔斯基公式。

“火箭在太空运行时,外力可以忽略,我们把外力取为零后进行积分,”孙喜堂又在黑板上写下一个公式,“得到的就是齐奥尔科夫斯基公式。这个公式又被称为火箭理想速度公式,从这个公式中我们可以看到,火箭的关机时刻的速度和两个因素相关:第一个是喷气速度,第二个是火箭最初质量和火箭关机时刻的质量的比值。这两者都是越大,则火箭关机时刻的速度就越大,尤其是前者,直接和关机时刻速度成正比,后者则是其自然对数和关机速度成正比。”

“根据这个公式,为了达到发射卫星所需要的高速,我们就明确火箭的方向了,太子又有什么问题?”

“刚才老师说了,齐奥尔科夫斯基公式是适用于外力为0的情况,真实发射火箭的时候,外力怎么可能为零?至少也有重力起作用吧。”米然风坏笑着问道。

“太子的想法是对的,但是我们可以换个思路,假设火箭在地面一个真空的管道里面架在铁轨上发射,这样重力被铁轨的支撑力平衡,那么我们就可以用齐奥尔科夫斯基公式计算出火箭不断加速后的最终动能,用这个最终能能减去卫星入轨高度的势能,那就是卫星的入轨动能,换算过来,就可以得到卫星的入轨速度。动能减去势能说的直白一点就是卫星在升高的过程中速度不断降低而高度不断升高,这个转换过程总能量是不变的。当然,总能量里面也包括火箭因为在大气中摩擦而产生的热能,因为真实发射的时候在低高度的稠密大气中火箭的飞行速度并不大,所以大气阻力带来的动能消耗和轨道高度对应的势能来说应该是个可以忽略的小量。”孙喜堂胸有成竹地回答道。钱马壮想,这家伙肯定早就和他自己抬过这个杠了。

“好了,我们接着说齐奥尔科夫斯基公式,这个公式说明,要提高火箭的最终速度,有两个办法,第一个是提高排气的速度,这个很容易想象,喷气速度高,同样质量的气体就可以对火箭产生更大的冲量,这个主要是用高比冲的燃料和尽量让气体充分膨胀达到的...禾尚书请问吧。”

禾青壮放下手,问道:“比冲是什么?”

“在中学我们都学过冲量动量定律,对一个物体施加的力量和施加的时间的乘积叫做冲量,这个物体因此获得一个沿着施加力量方向的速度,物体的质量和速度的乘积就是动量。所以,冲量代表了改变物体速度的能力。对火箭来说,比冲就是总冲除以燃料质量,总冲就是发动机提供的总的冲量,等于发动机推力对时间的积分,如果发动机推力不变,就等于发动机推力与发动机工作时间的乘积。所以比冲就代表燃料的使用效率,每公斤燃料可以给火箭最后的速度做多大贡献。”

“很显然,同样质量的燃料,比冲越大包含的能量越高,而气体膨胀越充分,就能让更多的热能转换为喷出气体的动能,也就是喷气速度,不过一般因为喷管长度结构重量的限制,这个膨胀不能无限增大,但是也有例外,比如白头鹰航天飞机的喷管,膨胀比就达到了罕见的一比七十七。”

“第二个途径是增大燃料在火箭中占的质量比例,这个道理也不难想明白,喷气产生的冲量是转化为火箭剩余质量的动量的,剩余燃料占用这部分动量那是没有办法,下面你还要用它继续产生推力,可是火箭结构质量是不会产生推力的,而且到最后也不是我们要发射入轨的东西,在它上面浪费动量就显得很吃亏。根据这个思路,齐奥尔科夫斯基天才地想到了多级火箭,这个有点相当于发射后随着燃料的减少,把空的燃料桶扔掉减少结构重量,从而提高了余下航程的推进剂的质量占比。当然,如果有本事把火箭的结构质量做的轻一些当然也是一个办法,但是因为火箭本身的结构质量并不大,结构设计上能挖的潜力不会太大,在这上面想办法远远不如在高能燃料或者更高效率的利用喷出的气体上想办法。”

“说到更高效率的利用喷出的气体,我们先来明确一些容易产生误解的观点,首先,液体化学火箭不是燃料利用效率最高的发动机。火箭的燃料效率是用比冲来衡量的,比如说,一般固体化学火箭发动机的比冲在两千六百米每秒左右,液体火箭发动机氧化剂用四氧化二氮,还原剂用偏二甲肼可以做到两千五百米每秒左右,液氢液氧可以做到四千多米每秒。涡轮喷气发动机的比冲在四万多米每秒,涡扇则可以做到五万多米每秒,冲压发动机的比冲在一万四左右。所以,液体化学火箭的燃料效率并不是最高的,冲压发动机就要比它的比冲高4到6倍,部分种类的电火箭比冲更是比它高出上万倍。”

“看起来冲压发动机的燃料效率也一般啊,那为什么我们有些导弹还要用冲压发动机?既然涡喷这种号称吃油大户的发动机都远胜冲压发动机的比冲?另外,孙老师刚才说冲压发动机的比冲比液体火箭发动机高4到6倍,可是比1万四低四到六倍的范围是两千三到三千五,和四氧化二氮/偏二甲肼对的上,但是液氢液氧的四千多明显高于6倍的上限啊。”这是鲑福超在问。

钱马壮站了起来,他有点怕孙喜堂对这个外行问题发挥他的调侃功力,得罪不能得罪的人,“因为小孙没有提到,这些比冲数字是各个发动机在他们常用工作条件下的值,比如液氢液氧火箭是真空比冲值,因为他们用在运载火箭的第三级上,那时候已经飞出了大气层,而第一,二级火箭一般用的肼基或者烃基——象煤油就是烃基的,在地面发射的时候,四氧化二氮/偏二甲肼液体火箭就只有两千五百多米每秒,如果在真空中,它就能达到三千米每秒。真空中比冲大的原因是这样的,火箭的推力来自两部分,第一部分就是喷出气体的动量带来的冲量,另一部分是火箭的压力差,这个压力差来自喷出的气体带来的喷口周围的压强增大,小孙前面说过,提高喷气速度的方法就是让气体充分膨胀,让热能转换为动能,但是受限于喷口设计,这个膨胀一定是不充分的,所以喷出的气体压力还是比较大的,由此带来的这个压力差一般可以用喷口压强减去周边环境压强乘以喷口面积算出来。在大气层里,这个周边环境压强就是这个高度下的大气压强,而真空中的周边环境压强显然为零,所以真空中火箭发动机的比冲就大些。”

“至于为什么我们在有的导弹上用涡喷涡扇,有的导弹上用冲压发动机,有的导弹上用火箭发动机,那是由他们的工作条件决定的。象涡喷涡扇和冲压发动机当然是在大气层里面才能用的发动机,所以装备在钢雹上面的MGM-1220战术导弹就不能用它,因为它有一部分动力飞行是在空气稀薄的高空进行的。而同样在大气层里面,我们在有些导弹上用冲压发动机的原因是,涡喷涡扇发动机在高速飞行的时候,它的比冲是不如冲压发动机的,在高速的时候它们的燃油消耗率增加的非常大,比冲值就下来了,在高速的时候比如说两倍音速以上,他们不但燃油消耗率比冲压发动机高的多,它们的推阻比也远小于冲压发动机。所以一般巡航导弹还是用涡喷涡扇发动机,但是高超音速对舰,对空导弹一般就要用冲压发动机了。”

“推阻比是什么?”鲑福超问道。

“推阻比就是推力阻力比,就是说发动机产生的推力和发动机本身因为产生推力而产生的阻力之比。刚才说的涡喷涡扇在高速时候推阻比会下降,就是说涡喷涡扇在高速的时候每产生一公斤推力,发动机本身产生的阻力比低速的时候要高的多了,和冲压发动机相比,在同样的高速条件下冲压发动机每产生一公斤推力,冲压发动机发动机本身产生的阻力也比涡喷涡扇要低。”钱马壮回答道。

“涡喷涡扇的推阻比为什么会在高速的时候为什么会下降,液体火箭为什么做不到涡喷涡扇发动机那样高的比冲呢?”鲑福超接着问。

“这个啊,小孙回答一下这个问题吧。”这不是一个很低级的问题,孙喜堂应该会乐于回答。

孙喜堂的第一句话就让钱马壮吓了一跳,“这很简单啊...”

还好下面孙喜堂没有再乱说话:“化学火箭发动机需要自带氧化剂,在液氢液氧火箭里面,氧的原子量是16,氢才1,两个氢分子和一个氧分子反应,也就是说两者的质量比是1比8,所以液氢液氧燃料里面液氧占了89%的重量。其他的燃料没有这么极端,但是道理也是同样的,氧化剂占了燃料重量的大头,很容易想象这一点,氢氦锂铍錋碳氮氧,烃基和肼基燃料里面的碳元素,氢元素和氮元素原子量都比氧小。而涡喷涡扇冲压发动机的氧化剂来自空气里面的氧气,不占燃料重量,比冲自然就要高一些。至于涡喷涡扇高速性能不如冲压发动机,那是由他们的工作原理决定的,在低速条件下,从进气口自然流入的进气量是不足以让冲压发动机工作的,所以低速的情况下我们无法使用冲压发动机。而涡喷涡扇发动机用燃烧室的高温燃气来推动涡轮旋转,通过一根轴带动前面的压气机吸入更多的空气来满足大推力对进气量的需求,所以低速的时候,涡喷发动机也能正常工作,涡扇发动机和涡喷发动机类似,但是它更是增加一级风扇从外涵道吸进更多空气混到燃烧室喷出的气体里面增加不燃烧的工作气体,这些气体会吸收高温燃气的热量而膨胀加速,让更多的热量变成喷出气体的动能,自然就比涡喷还要省油一些。总的来说,涡喷涡扇发动机因为受限制于涡轮叶片材料的高温性能,所以燃烧室的温度是有限的,结果就是推力不如冲压发动机,但是同样的膨胀比,它的喷气温度也低于冲压发动机,换句话说,就是这两种发动机的燃料燃烧热量更多的转换为喷气速度而不是喷气温度。所以它们的比冲就比冲压发动机要高了。但是在高速条件下,从进气道冲压进来的空气流量本身就足以满足发动机的工作要求,所以在低速时候的功臣,那些压气机,风扇就反而成了累赘,不但会产生很大的阻力,大大降低了发动机的推阻比,还阻拦了冲压进来的空气,比同样条件下光秃秃进气道的冲压发动机进气流量要小,这时候为了保持飞行状态——因为速度增加,空气阻力增加了——涡喷涡扇不得不向燃烧室喷更多的油来获得更多的推力,这和大家开越野吉普爬坡的时候有点象,哪怕油比空气多,不能完全燃烧,但是喷更多的油还是能不成比例的提高一点发动机扭矩,那时候你看到的排气管的黑烟就是不完全燃烧的碳粒。在这种情况下,涡喷涡扇当然就不如能充分利用燃料的冲压发动机了,所以这时候就轮到涡喷涡扇燃油消耗率大了。而且风扇叶片,压气机叶片,涡轮叶片在这种情况下增加的阻力也大大降低了这两种发动机的推阻比。所以它们的推阻比在这个时候也是比不上冲压发动机的。现在有些人想结合这两类发动机的优点,避免他们的缺点,他们的成果被称作变循环发动机,基本思路就是低速的时候工作在涡喷状态,高速的时候或者通过关闭涡喷的进气通道,或者收起叶片进入冲压发动机工作状态。白头鹰在这方面技术是最领先的。”

“既然化学火箭在有大气的条件下不如涡喷涡扇冲压发动机,那么火箭的第一级能不能使用这些比冲更大的发动机呢?”米然风问道。

“这个倒是没有人试过,第一个原因是这些发动机需要进气流场尽可能的平顺,而第一级发动机在火箭中必然是安装在最下面,因为它先点火,喷口下面不能有东西挡着,另外在最下面也方便在用完的时候抛掉,这样,经过前面长长的一二级火箭的干扰后的空气流场里面应该是糟糕的一塌糊涂,这种情况下这些发动机的工作水平就会大打折扣了。另外,因为大气飞行阻力大,所以虽然卫星最终需要的速度是和轨道相切的水平速度,发射卫星仍然会使用垂直发射,尽快钻出大气层,然后火箭才会转弯逐渐改成水平。而涡喷涡扇这样的发动机在高度稍微高一点比如两万米上空,效率就很差了,冲压发动机能好一点,但是也很有限。”孙喜堂解释道。

工部尚书鲑伯水也举手,在孙喜堂点头后问:“刚才孙老师说液氢液氧发动机的比冲比肼燃料发动机比冲大,真空比冲两者差了1000米每秒,那也就是说就算都在大气层内,它也应该要高的多,那为什么运载火箭的第一级不能使用液氢液氧发动机?”

孙喜堂笑道:“没说过运载火箭的第一级不能使用液氢液氧发动机啊,实际上膏药国的火土A火箭的第一级就是液氢液氧的。虽然一个事实是全世界大部分三级火箭的第一级不是液氢液氧的,大家很少这么用是因为液氢液氧的制备储存运输加注都比一般的液体燃料贵的多,第一级火箭装的燃料多,所以象膏药国那种土豪才用得起。实际上液氢液氧在大气层中使用有个缺点,因为液氢比重小,所以虽然从重量上来说它的比冲大,但是产生同样推力的液氢比起肼基烃基燃料体积大多了。而体积在大气层内飞行器里面就意味着大的横截面积,或者叫做迎风面积,这个和阻力是成正比的。”

“那火箭不能做的横截面积不加大,长度加长一点吗?”连礼部的种尚书对这堂课有兴趣了,也提了一个问题。

“结构设计里面短粗的舱段受力会更好一些,细长的就需要用更多的结构重量来换强度和稳定性。”这是工部尚书鲑伯水回答的,人家是结构工程师出身,对这些并不外行。

“鲑伯水尚书说的对,”孙喜堂点头道:“细长的火箭,就算强度足够,振动也会比短粗的火箭要大。”他抓起讲台上的教鞭,一手抓住教鞭一头,然后抓着教鞭底部的手象上推,教鞭象弓一样拱起,他松开抓住教鞭头的手,教鞭就猛的左右幅度很大的晃动起来了。然后他重新抓住教鞭中间稳住教鞭,另一手在教鞭底部向上用力推,教鞭再次一半的长度向一侧弯了过去,他松开抓住教鞭中间的手,教鞭忽的一声晃了起来,但幅度明显小多了。“火箭就和这个一样,越细长,重心距离推力的来源——喷管——就越远。火箭发射时候的振动就越大。所以,虽然细长的火箭在大气层内有阻力低的优势,但是我们前面说了,火箭垂直发射,在稠密大气中运行的时间不长,而且火箭的初始速度不大,所以火箭的长细比从设计上来说并不是越大越好。”

“我们已经提到了,在太空飞行,因为没有空气,所以象涡喷涡扇冲压这样需要空气里面氧气的发动机是不能用的,这很容易给我们一个感觉,太空旅行,化学火箭是唯一的选择。实际上并非如此,有很多其他可以在太空工作的发动机。比如电火箭,核火箭和太阳能火箭,而且一些听起来像是科幻小说里面的电火箭和核火箭实际上已经投入实用几十年了。”孙喜堂兴高采烈地讲道,钱马壮知道这是他最喜欢的题目,事实上一切带有科幻色彩的项目都是孙喜堂的最爱。

“电火箭已经实际使用了几十年而且比冲比化学火箭高的多吗?”这是鲑福超在问,实用而且燃料利用效率高,对省钱极为敏感的户部尚书当然会感兴趣了。没有哪个大臣会问核火箭的,这个在钱马壮的意料之中,御史中丞禾清壮的弟弟禾小壮是出名的激进环保分子,谁也不愿意成为绿禾组织的靶子。

“是的,但是电火箭目前推力还做不大,所以只用在卫星轨道提升和姿态调整上面。因为说起来大部分卫星都是运行在大气层里面的,虽然几百公里的高度已经接近真空,但是毕竟还不是真空,卫星因为和大气的摩擦速度还是会下降,轨道就越来越低。所以有个能长期工作的小火箭对它提升轨道对卫星的寿命很有好处。”

“在太空,目前还只有靠牛顿第三定律,抛出一定速度的物质来产生反作用力,或者说的直白一点,在太空还只能靠向后喷气来产生推力。电火箭的第一种就是用电来加热进入推力室的气体如肼或者氨什么的,气体受热产生压力然后通过喷管膨胀产生速度来推动火箭。它的电力来自太阳能,燃料比冲可以做到六千到一万米每秒,但是电加热的电火箭因为喷出气体温度高,所以能量损失很大,能量转化为推力的只有40%左右。相比而言,静电型电火箭的能量利用效率就高的多,它用阴极发射电子轰击金属靶板产生重金属离子,再用这些重金属离子轰击要喷出的气体,把气体电离成离子,然后用电场加速被电离的气体离子,因为可以把离子加速到高达三万到三十万米每秒的速度,所以它的比冲可以达到十万米每秒,但是因为电离工质气体产生的离子数量有限,所以这种火箭的推力在0.001到0.05公斤的范围内,但是因为能量转化效率高,工质——就是最后打出去的那些离子——消耗少,所以工作时间长,能够用于深空飞行——1998年,白头鹰的深空一号探测器就使用了这种发动机作为主推力发动机,这种发动机的主要缺点是用电子轰击靶板产生重离子电离气体,靶板会有消耗,有时候火箭寿命会很荒谬地由靶板的消耗而不是工质的消耗而定。三种电火箭里面最后一种——电磁型电火箭推力最大,它用高温或者脉冲放电的电火花把工质电离成等离子体,我们知道等离子体是导电的,电流从外壳通过等离子体流向火箭中心的金属棍子负极,在电流流过等离子体的时候,等离子体受到外加的磁场或者巧妙设置电极让内部电流产生的磁场作用被加速推出而产生推力——就象通电后电动机的转子受到的力量一样,这种火箭的推力可以做到一到十公斤,虽然现在还仅仅出现在实验室里,但是一般认为它就是未来的深空飞行用的发动机。”孙喜堂一脸憧憬地说着。

鲑福超却难掩失望的表情:“深空飞行,离咱们还远着呢。10公斤推力,看来这种发动机没法用在发射的时候了。”

鲑伯水突然道:“孙老师提到的怎么只有高温或者脉冲放电产生等离子体?难道研究火箭的不知道可以用圆号装置来激发等离子体吗?比起电子流或者电弧,电极没什么损失,至少寿命长些,而且,他可以在在0.1帕斯卡的低压下每立方米可以产生十的十九到二十次方个电子,除了核聚变的高温,这恐怕是目前激发等离子体效率最高的设备。”

孙喜堂一脸茫然,求助地看向钱马壮,钱马壮笑了笑,站起来道:“鲑伯水尚书果然博闻强记,用圆号装置激发等离子体进行电磁推进的概念在1990年才出现,到1998年,他们才在白头鹰的先进空间推力实验室开始试验可变比冲磁等离子火箭,也就是所谓的VASIMR。做VASIMR试验的先进空间推力实验室也是在1995年才成立的。试验装置就以VASIMR试验命名,缩写为VX。1998年他们才开始试验十千瓦VASIMR——VX-10,设备名里面的数字就是设备的功率。今年他们正在试验VX-25,听说他们的目标是VX-50。不过到目前为止,VX设备还没有产生能够被测量的推力。所以小孙他们还没有听说过也不奇怪,一般的书籍里面也没有提到过。”

米然风笑道:“VX,倒像是一种军用毒气。”

钱马壮解释道:“装置的命名是VASIMR试验设备,VX就是VASIMR experiment的缩写。”

鲑福超带着一丝希望问道:“那这种电火箭前景如何?”

钱马壮想了想,道:“作为地面发射的肯定不行,做为无重力条件下飞行的推力装置要等等看。以他们的目标50千瓦为例子,现在据说圆号装置在电离等离子体时候的能量效率在百分之九十左右,目前的电磁推进效率最高也不到百分之六十五,也就是说他们的系统的能量转换效率不会超过百分之五十八点五,我这还没有考虑太阳能电池板的直流电转换成射频输出的效率——因为圆号装置需要射频能量输入。另外,按照他们的说法,射频加磁场可以把等离子体加速到三万米每秒到五十万米每秒。我就用他们推力最大的的三万米每秒这个数字计算,50千瓦,也就是每秒5万焦耳,百分之五十八点五的效率,按照百分之六十就是3万焦耳,喷射出来的等离子体能量等于二分之一质量乘以速度的平方,所以它的动量就是两倍能量除以速度,按照冲量等于动量,时间长度是一秒,所以推力也就是两牛顿,大概零点二公斤。”

鲑福超疑惑道:“那不是和其他电火箭差不多吗,为什么还要等等看呢?是因为它现在还没有成功产生推力吗?”

钱马壮道:“那倒不是,这个东西的原理没什么问题,随着试验进一步完善,迟早会产生推力,我说的要等等看是因为大推力电火箭的通病,对电力能源的需求太过贪婪。现在最大的人造在轨设备是国际空间站,但是就算国际空间站建成,它的太阳能电池板总共也不过能提供100千瓦的功率,难道一半都给这具电火箭用?所以,在核反应堆作为航天能源之前,接近1牛顿推力级别的电火箭都还只是实验室的东西。”

鲑福超若有所思,道:“也就是说电火箭是在轨飞行的火箭,不是用来入轨的火箭,孙老师继续讲入轨的火箭吧。”

孙喜堂看起来蛮兴奋,钱马壮知道会后他肯定回来找自己打听VASIMR的细节,然后在这个上面“不务正业”,但是这种“不务正业”却是钱马壮所鼓励的。

“液体火箭分这么几个部分,”孙喜堂接着讲,“第一部分是推力室,包括把燃料和氧化剂喷进燃烧室充分雾化混合的喷注器——主要结构就是个喷嘴。推力室体积最大的部件一般是燃烧室,为了充分燃烧,燃烧室的容积要尽可能大,因为燃烧会承受高压,燃烧室需要有足够的强度,同时为了减重,燃烧室表面积要尽可能小,壁厚要尽量薄,所以大型火箭的燃烧室一般都是球形或者椭球形,小火箭为了简化工艺有些会用圆筒燃烧室。喷口我们前面提到了,设计的原则是让高温高压气体充分膨胀,制造上钟形喷管比锥形喷管难些,但是钟形喷管因为出口的时候管壁更直一些,推力损失会小一些。推力室设计有一点要特别注意,因为推力室各个部件都暴露在高温燃气下面工作,所以要有冷却设计,现在的通用设计是燃料进入喷注器钱先通过安装在推力室组件外面的管路,这种降温方式一举两得,一个是降温,一个是燃料吸取热量后注入燃烧室,这部分热量里面包含的能量不会被浪费。”

“另外,火箭需要能够进行姿态控制,因为火箭主要在大气层外飞行,所以主要靠控制喷气方向产生方向和滚转控制。这个叫做矢量推进控制,”孙喜堂说到这里笑了,“航空发动机这两年在热炒矢量推进姿态控制概念,说的好像没这玩意就不是第四代战斗机一样,其实在我们火箭上早八辈子就实现了。我们控制喷气方向可以通过偏转喷管,也可以直接偏转从燃烧室到喷管的一整套设备,直接偏转喷管因为偏转的部件小,所以需要的偏转力矩小,作动机构可以做的比较小,比较轻,但是喷口那里承受高温高压燃气,在偏转中不能出现泄漏,难度很高。相比较而言,直接偏燃烧室到喷管的一整套设备在技术上容易实现的多,但是要偏转的东西就重多了,这就导致作动机构大而且重。发动机喷口布置主要有两种,一种是四个主喷口十字布置,另一种是一个主发动机喷口中央布置,两个辅助发动机喷口和主发动机成一线两侧配置。都可以达成控制的目的。”

“液体火箭和固体火箭不同,液体火箭可以在运行中停机,调节推力大小,固体火箭就很难做到。因为液体火箭的燃料和氧化剂是要靠火箭上的推进剂输送系统打到推力室的,停止输送就停机了,加大输送量就提高了推力。固体火箭不需要推进剂输送系统,一根药柱点燃后从头烧到尾。要想多次启动,就得用多根药柱,药柱间用防火材料隔开,用多个点火元件来分别点火。推进剂输送系统给液体火箭带来的更多的控制能力,但是也因为多了这套系统,液体火箭比固体火箭复杂,另外固体比液体比重大,这样就导致同样总冲的火箭,液体火箭体积要大一些,所以对火箭体积有要求的比如潜射弹道导弹基本上用的是固体火箭发动机。液体火箭的推进剂输送系统主要分挤压式和泵式两种,挤压式的就是用携带的压缩氮气或者用其他方法得到的高压气体打入燃料箱和氧化剂箱,把推进剂压到推力室,这种方法简单,但是提供的增压有限,所以只适用于推力小的火箭比如姿态控制火箭。稍微有点自尊的火箭都会用泵式系统,它是用燃气推动涡轮泵转动,给推进剂加压,涡轮泵用的燃气在用完后或者直接进入喷管喷出,或者先进到燃烧室进行再次补充燃烧,象白头鹰的航天飞机的涡轮泵废气就是进的燃烧室补燃。液体火箭的最后一个主要组成部件是燃料贮存箱和氧化剂贮存箱,因为燃料和氧化剂靠涡轮泵增压打进推力室,所以这些贮存箱本身并不需要很大的压强,箱体压强一般在3到5个大气压就足够把他们压进涡轮泵了,所以贮存箱可以做的比较轻。哦,太子又有问题了,说吧。”

“你说的煤油,肼之类的燃料恐怕不用很大压强,”米然风不以为然地站起来道:“难道液氢液氧的贮存箱也可以只用承受那么一点压力,别开玩笑了,我曾经用枪打爆过氧气罐,它的碎片的厚度可一点都不薄。”

“那是氧气罐,我们谈的是火箭的推进剂贮存箱,两者的区别是一个装的是高压气体,一个装的是液氢液氧。”孙喜堂笑道:“蒸汽机里面的蒸汽压强很大,可是水的压强就谈不上了,液氢液氧贮存箱里面的温度很低,而且壳体是象保温瓶一样的抽真空绝热壳体,所以里面压强并不像高压氧气罐一样大。”

“就算保温瓶,时间长了温度也上去了吧。”米然风继续质疑。

“没错,所以液氢液氧推进剂是不可贮存推进剂。平常不保存的,发射前才制备出来加注。”孙喜堂回答道。

“那加注过程中蒸发产生的蒸汽压强呢,不管了?”米然风接着问。

“蒸发本身就会吸收热量,把贮存箱升上来的温度又降回去,至于蒸发产生的气体,抽掉就是了。因为这个损失在液氢液氧的使用中叫做蒸发损失,现在液氢液氧里面很多技术比如胶氢什么的就是为了降低这个损失,损失掉的部分是靠再制备出来再加注补充进去解决的。”孙喜堂回答道。

“没错,”鲑伯水也插嘴道:“咱们的天然气船也是这么干的,船上储存液态天然气的罐子不承受多大压强,蒸发出来的天然气直接抽出来降温加压再压成液态灌回去或者直接用船上的发动机当燃料烧掉。”

孙喜堂向鲑伯水点了点头表示感谢,然后向听众问道:“推进剂贮存箱大家还有什么问题吗?没有了我们就来说说齐奥尔科夫斯基的天才设想,多级火箭。多级火箭的分离是靠爆炸螺栓切断两级之间的连接件来达成分离的,当然,要是在分离的时候爆炸螺栓没炸或者炸了却没有剪断连接件,那就悲剧了。所以为了提高分离的可靠性,一般一根连接件上会装两个或者两个以上爆炸螺栓,到时候只要任何一个成功都可以完成火箭的分离。按照分离方式还可以分为热分离和冷分离两种,热分离是爆炸螺栓剪断连接件之前上级火箭就点火了,在连接件被剪断后上级火箭把下一级吹掉,冷分离是先由爆炸螺栓剪断连接件,然后下级火箭开启制动火箭,就是反方向喷气的火箭把自己和上一级分开。”

“哪种分离方式好?”鲑福超问道。

“各有优缺点,热分离在下级火箭还在开机的时候点火,喷出的燃气会直接喷到下级火箭的燃料箱上,所以下级火箭的燃料箱顶要加防热罩,否则下级火箭烧炸了就完蛋了。另外,上级火箭点火到分离这一段烧的燃料是白白浪费的。而且吹掉下级火箭会对上级火箭的飞行状态造成一定干扰。它的好处是分离快而且可靠,结构简单,由于在下级还在工作的时候就进行点火,上级火箭还因为加速有轴向重力加速度,所以燃料有自然流向发动机的趋向,点火更加可靠些。”

“关于火箭,差不多就是这些了,大家还有什么问题吗?”孙喜堂大致回忆了一下,对火箭概论来说应该就是这些了。

李文刚回过头来看了一眼会场,用沙哑的声音道:“大家还有什么问题吗...没有了,好的,航天部成立大会今天到此结束。航天部的同事明天同样的时间在篮球馆开会,讨论技术路线选型,我们讨论的内容包括我们发展航天希望达成的目的,可以采用的技术路线,将会遇到的困难,我们的有利条件,希望航天部的同事们散会后对这些问题考虑一下,现在散会。”

米然风大声问道:“可以旁听明天的会议吗?”

李文刚笑了:“欢迎。”

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 105岭少冲

“今天我们第一个需要搞清楚的问题就是我们为什

么要发展航天,我们希望通过发展航天达到什么目

的?或者说,发展航天能给我们带来什么?作为一

个老兵,我不是很熟悉科学研究,但是我认为这个

和作战一样。我们在进行一场军事行动之前,首先

要确定一个目标,这个目标说到底是政治家们确定

的,但是军事科学现在发展到这样的程度,一个没

有经过严格军事训练的政治家对军队所知是有限度

的,所以在缺乏军人的参与下,目标就有可能是不

可能完成的任务,或者能达成,但是要付出的代价

远远超过了政治家们的预期。所以,合理的情况就

是:政治家在军人们的参与下以政治家为主导定下

目标,这个目标必须在政治上合理,也必须是军人

们付出合理代价后能够完成的。在我们开这个会之

前,御前会议给我们的方向是通讯卫星,侦察卫星

,地球资源卫星,太空站,弹道导弹,以及向他国

提供航天发射服务使得中山国的航天最终能够自己

养活自己乃至盈利。但是御前会议也说明了,他们

随时准备根据我们的建议修改这些方向。”李文刚

打破篮球馆里的嗡嗡声,大声说道,虽然篮球馆里

,六十多张桌椅围成了一圈,里面坐了近百人,可

是李文刚的声音还是在篮球馆激起了回声。

钱马壮转动着手里的铅笔,沉吟道:“第一个目标

应该是弹道导弹,但是去做500公里级别的单级火箭

还是2000到3000公里级别的二级火箭我还没有把握

。我们有几十年单级火箭导弹的基础,但是这些导

弹都是用的固体推进剂的火箭,我们还没有液体火

箭的实践,稳妥一些,我们应该先从单级液体火箭

入手掌握液体火箭的工艺技术和控制。如果要想省

钱,那么二级火箭虽然步子大了一点,也不是不可

能,就是风险会大一点...”

“我们已经有了射程2000公里的雄鹰导弹,为什么

还要自己研究弹道导弹啊?是弹道导弹更便宜吗?

”虽然礼部尚书种友契说是来旁听的,但是他还是

有问题就问出来了。虽然这个问题让火箭技术的外

行岭少冲都在心里暗笑。但是他是礼部尚书,与会

众人倒也没有笑出来的。

但是还是有人站起来回答了,出乎岭少冲的意料,

这个人不是这方面最内行的钱马壮,也不是那个小

愤青孙喜堂,居然是同样自称来旁听的米然风,他

站了起来笑道:“按照昨天孙喜堂说的,火箭的比

冲是不能和涡扇发动机相比的,而且巡航导弹有弹

翼,可以通过弹翼产生的升力平衡重量,不需要发

动机使劲烧油以获得超过导弹重量的推力。所以弹

道导弹要想和巡航导弹比价格,那怎么比的过去啊

。我们的军火库里两种导弹都有,里面既有雄鹰巡

航导弹,也有装备在钢雹上面的MGM-1220战术导弹

,射程上MGM-1220不能和雄鹰巡航导弹相比,毕竟

一个不到两百公里,一个却是两千公里,价格上不

算战斗部,MGM-1220战术导弹也有50万白头鹰元,

算上战斗部,它甚至超过了雄鹰巡航导弹,和雄鹰

巡航导弹射程相同的,白头鹰已经退役的黑杰克2式

可以用来对比,黑杰克2式就算按照80年代的币值也

要接近一千万白头鹰元,就算不考虑20多年的通货

膨胀,现在一枚雄鹰导弹也不过就一百万白头鹰元

,虽然黑杰克2式可以带一枚四百公斤的核弹头,雄

鹰巡航导弹弹头只有一百二十二公斤,但是就算按

照重量打个三折,两者的同重量距离价格差也在三

倍以上。”他笑了笑,接着说道:“至于为什么弹

道导弹还在用,李叔叔,嗯,李尚书十几年前写的

《战术导弹运用研究》,里面就提到了,巡航导弹

虽然精度高,但是飞行速度慢,飞行高度低,战斗

部重量小,突防性能差。这个观点现在看来完全正

确,前几年在马斯多尼亚,白头鹰发射的接近三分

之一的巡航导弹都被击落了。而同样的,就算以白

头鹰的防空能力,在巴比伦拦截斯嘎德这样的导弹

,拦截成功率也不到百分之十,而斯嘎德实在算不

上先进的弹道导弹,从技术上来说,斯嘎德是世界

上第一种弹道导弹——汉斯国的骷髅们在上次世界

大战中发明的复仇2式的简化版。总而言之,弹道导

弹速度快,战斗部重量大,飞行高度大,突防性能

远远超过巡航导弹,但是精度低,而且价格昂贵。

所以他们各有所长,要互补地使用。我们的军火库

就是根据这样的导弹运用原则配置的,里面既有雄

鹰巡航导弹,也有装备在钢雹上面的MGM-1220战术

导弹。”

说的好,岭少冲暗自在心里鼓掌。

可是种友契却并不满足,他接着问道:“我还是不

明白为什么从我们从来没搞过的液体弹道导弹开始

,不是据说军用的弹道导弹最好用固体推进剂吗?

为什么不从我们搞了几十年的东西开始呢?”

这倒的确是米然风回答不了的问题,但是这样的问

题还难不倒一屋子火箭专家,钱马壮解释道:“因

为我们的目的不完全是弹道导弹。我们的目的是用

于发射长期在轨航天器的火箭发动机,因为要入轨

,需要至少用到二级火箭,在刚开始发展的时候,

应该循序渐进地发展,目标不能定在长期在轨上面

,而是先掌握基础的火箭推动技术,这个掌握的目

标就是能精确控制火箭的飞行状态,速度,轨道等

等,而掌握的标志最直接的反应就是火箭负载的最

终落点的精度,对弹道导弹来说,就是其打击精度

或者叫CEP。同时,如果要想精确入轨,需要火箭能

够调节推力,能够多次开机关机。这对液体火箭发

动机来说根本就不算什么,它的推进剂涡轮泵开大

关小就是了,彻底关掉涡轮泵,停止向燃烧室打推

进剂就能停机。但是这些在液体火箭发动机上轻而

易举的动作对固体火箭发动机就难了,它最多只能

用多根药柱,药柱之间加阻燃层来控制多次启动,

而且很难——如果说不是不可能的话——临时精确

调节推力。另外,火箭姿态控制也需要通过控制喷

口转向或者连着喷口的推力室转向来实现矢量推力

控制,液体火箭发动机很容易做到,但是固体火箭

发动机做起来就难了。”

“也就是说你们第一步的目标实际上是把500公斤到

1吨的东西扔到想扔到的地方,用这个来完善运载工

具,只是这一步的目标碰巧射程和负载和弹道导弹

一样,所以在第一步的时候中程导弹只是个额外的

惊喜而已,是吗?”新的兵部尚书岭御道对此颇为

不忿,岭少冲听的出他老爸的话外音:敢情俺们的

弹道导弹只是个买东西的添头。

“也不尽然,在成功完成第一步后,如果我们对弹

道导弹的需要很急迫,我们就必须全面铺开弹道导

弹的研发。毕竟,实战的弹道导弹还得是固体火箭

。但是,这个在用液体火箭获得了足够多的数据后

——毕竟一种型号的液体火箭可以通过改变推力时

间曲线试验各种火箭工作方案,有了这些试验数据,

固体火箭的设计就简单多了,前面说固体火箭难以

调节推力,其实我说的是难以临时调节推力,如果

推力方案已经设计好了,就可以通过改变药柱的形

状控制在不同时间的推力值。但是,缺少用液体火

箭找出最佳推力方案这一步,直接上固体火箭,那

么推力方案就要靠固体火箭来试了,每一种不同的

推力方案就意味着一种完全不同的火箭型号。所以

用液体火箭来定设计,用固体火箭来实现最终的弹

道导弹产品是一个更快更省钱的做法。”钱马壮回

答道。

岭少冲听的暗自点头,这老头挺精明啊,知道自己

老爹想听什么,既讨好了兵部,又减轻了自己的负

担,尤其精明的是提到了“如果我们对弹道导弹的

需要很急迫,我们就必须全面铺开弹道导弹的研发

”这句话。他这话一说,到时候如果御前会议要航

天部纲举目张,军民并举,兵部就要站出来帮他们

说话了,而且他暗示了军民并举会导致科研力量的

分散,如果兵部接受了这个原因,到时候项目拖了

时间军人就有可能不会骂火箭专家们废物点心,而

把项目拖延的原因归罪于火箭专家们被迫分散精力

去做死老百姓的玩意。

台上的李文刚意味深长地笑了,他问道:“第一步

一定要用液体火箭吗?昨天听了孙喜堂讲的课后,

作为一个外行,我一直在想,既然大气层内火箭并

没有什么优势,能不能考虑使用其他发动机或者投

射手段呢?”

钱马壮眼光闪烁,盯着李文刚道:“比如呢?”

岭少冲可以理解他的紧张,虽然说起来在火箭领域

,钱马壮在世界上是排不上号的,但是在中山国,

他是绝对的第一号人物,要是突然不搞火箭了,他

心中的失落可想而知。

李文刚道:“我也只是一个想法,比如小孙昨天说

涡喷,涡扇,冲压发动机的比冲比火箭大的多,但

是只是因为设计上的原因导致这些发动机不能用于

火箭,那么在设计上是否存在突破的可能,让第一

级发动机能够使用涡喷,涡扇,冲压发动机呢。”

岭少冲能看出来,钱马壮明显松了一口气,他回答

道:“这个困难很大,小孙昨天说了,现在没人这

么干,其实没人干的原因不完全是小孙提到的发动

机装在火箭尾部进气流场不顺的问题,真正难以解

决的困难是这三种发动机前两种在火箭的截面积限

制下不能产生足够的推力,对于能入轨的火箭的重

量来说,这些发动机可能很难让火箭推重比超过1,

换句话说,用这些发动机做第一级,火箭甚至无法

离开地面。其中推力最大的冲压发动机还有点希望

,但是冲压发动机本身要达到足够高的速度才能产

生足够大的推力,这个速度一般至少要七八百米每

秒,一般军用的导弹用冲压发动机的都会装一两台

固体火箭助推器把它推到这个速度,也就是说,冲

压发动机反而要依赖第一级火箭,那么我们还用冲

压发动机干什么。而且就算我们在冲压发动机下面

加一级火箭,这样真到冲压发动机能工作的速度,

那也基本上在很高的高度上了,从那个高度向上,

用不了多长时间就出大气层了。”

岭少冲可以想象的到钱马壮的心情,航天部尚书的

面子,他不能不给,但他也怕这个尚书瞎指挥,还

好,李文刚的“想法”过分离谱了,即使驳掉,人

人都会觉得是李文刚的“想法”问题太大被驳,不

会有他在驳航天部尚书面子的想法。

这时候岭少冲有点吃惊地看到陆亡忌站了起来,出

乎大多数人的预料,陆亡忌居然在工部决定恢复分

压弹托项目后仍然作为一个火箭外行留在了航天部

。岭少冲不确定那是不是因为李文刚帮忙收拾了鲑

仲水,毕竟,在收拾鲑仲水的人群里面,火炮所所

长的哥哥,户部尚书鲑福超更抢眼。但是不管怎么

说,陆亡忌还是留在了航天部里面。陆亡忌委婉拒

绝鲑福超转述弟弟鲑福永要他回火炮所继续分压弹

托项目的邀请的时候,岭少冲在和李文刚都在场,

岭少冲注意到李文刚的眼神很复杂,显然既为陆亡

忌来帮忙而感到高兴,也对他离开了他自己的分压

弹托项目而遗憾,岭少冲也觉得,其实陆亡忌可以

在分压弹托项目里发挥更多的才能。但是,岭少冲

也注意到,在做出留在航天部的决定之后,陆亡忌

比自己昨天第一次见到他的时候开朗多了。

陆亡忌站起来道:“请教钱教授,昨天孙老师讲课

的时候你们提到火箭的长细比不能做的太大,否则

结构上会有问题。我以前在火炮所的时候,那里的

同事有些人就是致力于提高脱壳穿甲弹的长细比,

而提高长细比,在大气层里面飞行,阻力下降非常

明显。当然,脱壳穿甲弹的大长径比是靠材料硬扛

的,可是我记得有一种武器,说起来长细比也非常

大,但是没有结构方面的问题,那就是毛毛熊的勒

伯格-34单兵反坦克火箭弹,这种火箭弹喷口是在头

部的,这样由推改成了拉,结构问题就解决了,我

们能不能用类似的办法来减少火箭在大气层里飞行

的阻力?对了,类似的火箭还有他们的勒司1乌空空

导弹,虽然发动机不在头部,但是喷管也在弹体直

径最大的地方,布置在弹体两侧而不是最后面。”

孙喜堂抢着道:“这个我来回答吧,”他说完后,

略带着责备的神情看了一眼陆亡忌,颇有点你个技

术人员跟着瞎起什么哄的意思:“勒伯格-34,它的

火箭发动机工作时间才0.6秒,就这样它还是被迫把

六个喷管和箭体轴线设计出一个明显的夹角造成推

力损失。而且勒伯格-34喷口前置也不是为了解决长

细比问题,对它的尺寸来说,它那点长细比算什么

,要是它都需要解决长细比问题,那些设计空空格

斗导弹的还不都要去跳楼了。勒伯格-34喷管前置解

决的是增程发动机的安装问题,因为它实际上是两

级火箭,第一级还没有出发射管就烧完了,但是如

果象运载火箭一样做个分离的设计,成本就上去了

,所以在第一级烧完后第一级火箭还占着火箭尾部

,这样,第二级火箭的喷口只能另找地方了。”

“勒司1乌的火箭发动机工作时间也不到1秒,而且

它的尾喷管是在药柱后面的,尾喷管后面什么易燃

设备都没有——无论是第四舱段的横滚稳定装置和

冷气装置还是第五舱段的无线电接收设备——它是

雷达制导的导弹,无线电接收天线必须装在尾巴上

。也因为这个,勒司1乌的推力损失比勒伯格-34要

小,它的推力方向基本上平行于弹体轴线。这些小

导弹上的火箭是没法和发射卫星的大型火箭比的,

发射卫星的大型火箭少则工作1分钟,多则工作两分

钟多,这些只烧弹体1秒不到的小火箭怎么和人家比

啊。”

在孙喜堂说完后,钱马壮也接着说道:“倒是李尚

书说的其他投射手段有人试过,实际上白头鹰就有

比较成熟的用飞机空中发射弹道导弹的技术。最早

的成功是在74年完成的,那一年他们用星系运输机

空射过一枚分钟兵弹道导弹,当时历时三个月,进

行了21次飞行,中间空投了两次模型弹,最后一次

装了一枚实弹,在第一级火箭里面装填了运行10秒

的推进剂。在六千多米打开货舱,用两具牵引伞把

17米长的导弹从货舱中拉出来,一直到两千多米高

度火箭基本垂直时候点火发射。这种发射相当于头

几千米用涡扇发动机来升空,不过这个涡扇发动机

是装在运输机上的。这个技术白头鹰后来也没有发

展,虽然技术方案一大堆,但是实用的基本上没有

,因为这个方案节省几千米的稠密大气内发动机的

燃料,但是付出的代价对弹道导弹来说相当致命,

就是精度。地面发射,发射点的位置是非常精确的

,而空中发射就很难做到了,这个就像一门炮在地

上射击和在摇动的船上射击的区别一样。所以真正

成熟的弹道导弹没有这么干的。但这种发射方式在

商用卫星发射上面有实用的案例,白头鹰的火甲虫

公司在1990年起发展了一种三级固体运载火箭——

派嘎索斯,用B464远程战略轰炸机吊挂在机翼下面

发射,而且到现在为止成功发射了三十一次,失败

和不完全成功五次,其中一次在二级火箭飞行中损

毁,一次在飞行35秒后飞行失控而中止,一次第三

级火箭没能和卫星脱离,这三次算是完全失败,不

完全成功的包括第二次发射卫星高度太低结果预计3

年寿命的卫星6个月后就再入大气层烧掉了,第五次

卫星轨道高度比设计轨道高度稍微低一点,但是算

是长期在轨了。这就是它的发射记录。”

众人都盯着他,等他继续说,钱马壮也没有让大家

失望,接着说道:“至于派嘎索斯火箭本身,它长

17米,自重23.13吨,直径1.27米,第一级火箭上装

的有弹翼和尾翼,这个在运载火箭上可不多见,弹

翼是翼展6.7米的三角翼。火箭可以装一枚500磅也

就是227公斤,直径小于1.18米,长度小于2.13米的

负载。”

“发射的时候,火箭是吊挂在载机的机翼下,载机

速度0.82马赫,高度三万九千英尺也就是大约11900

米释放火箭,火箭自由下落到距离载机100米后点火

,第一级火箭推力726千牛顿,真空比冲2846,在它

推动下火箭很快超过音速,然后大迎角拉升,点火

大约15到20秒后,才逐渐减小迎角到定角度爬升,

在大约点火30秒后,空气动压达到最大值。点火后

71秒,第一级发动机工作燃烧完毕脱离,这时候达

到54.5公里的高度,速度也升到2560米每秒,在这

个过程中45度角的三角翼弹翼会提供很大一部分升

力,然后随着第一级火箭的脱离,装在第一级火箭

上的三角翼弹翼和尾巴上的三片尾翼也随之不再存

在于火箭上。从分离到第二级火箭点火要用2.7秒,

在此期间,火箭会继续爬升到70.2公里,速度则降

到2502米每秒。在第二级火箭工作到32.4秒的时候

,火箭爬升到111.6公里的高度,在这个高度上,空

气动压和气动加热已经低到火箭和负载不再需要整

流罩,这时候,它会抛掉整流罩,这个整流罩会整

个包住负载和第三级火箭。第二级火箭没有弹翼和

尾翼,它通过喷管转向提供两个方向上的控制,俯

仰和偏航控制。第二级火箭会在点火后73.2秒后烧

完脱离,这时候火箭已经升到192.3公里,速度也升

到5492米每秒。第三级火箭和负载会在第二级火箭

燃烧完毕脱离后滑行432秒达到入轨高度,也就是

397.5海里或者736公里,这时候火箭的速度会降到

4565米每秒。在这个时候火箭第三级点火来达到入

轨速度,同时第三级火箭上面装的氮气小发动机会

提供滚转控制。第三级火箭会工作69秒,在它燃烧

完毕脱离后负载开始400海里也就是741公里高,

7483米每秒速度的轨道飞行,这时候距离发射时间

已经过去10分钟,负载在地面的投影点距离发射时

候在地面的位置大约1200海里也就是2200公里。”

李文刚问道:“看的出来,这么一折腾肯定是节省

了推进剂了,但是钱教授能不能告诉我们这些外行

,它节省了多少呢?”

钱马壮笑道:“这个很容易算的,咱们应该以第一

级火箭停机状态作为对比来估算,因为空中发射和

传统发射的区别就在这里,从第一级停机开始,传

统发射和空中发射就又一样了。粗略估算,用小孙昨

天讲的齐奥尔科夫斯基的理想火箭速度公式就可以

,在理想火箭速度公式里,我们知道推进剂的比冲

,箭体起始重量和火箭停机质量来求火箭停机速度

。在这里,咱们等于是知道了火箭的停机质量和停

机速度还有推进剂的比冲值来计算火箭的起始质量

,算出推进剂质量,对比一下派嘎索斯第一级火箭

的推进剂质量,就知道省了多少了。”

钱马壮边说边掏出一个计算器,他接着说道:“派

嘎索斯第一级火箭停机的时候高度是54.5公里的高

度,速度2560米每秒,咱们把高度换算成速度,就

是动能势能转换的计算,可以得出这时候的等效速

度应该是3594米每秒,第一级火箭停机时候火箭的

质量等于初始的23.13吨减去第一级火箭的推进剂质

量,哦,派嘎索斯的第一级火箭有15吨的推进剂,

减掉后第一级火箭停机的时候也就是8116公斤,代

入公式,可以计算出如果是地面发射的时候需要推

进剂质量24吨,这里没有考虑增加推进剂所需要的

结构质量,咱们代入派嘎索斯的第一级火箭结构质

量和第一级火箭总重之比,可以算出,对应增加的9

吨燃料,结构重量至少要增加839公斤,这部分增加

质量对应的地面发射增加的推进剂质量是1160公斤

,所以说派嘎索斯省了10吨的燃料,相当于第一级

火箭的三分之二的燃料,节省效果还是很明显的。

李文刚笑道:“听起来不错,两位鲑尚书觉得怎么

样,空射运载火箭,可不可以作为一个发展方向?

工部尚书鲑伯水笑道:“拉倒吧老李,你又不是不

知道,人白头鹰有星系运输机,B464远程战略轰炸

机,咱们有什么?你总不至于想用赫拉克勒斯206运

输机来试验吧,它那2.81米宽,3.12米高,12.2米

长的货舱好像装不下你的宝贝火箭吧。”

户部尚书鲑福超也皱起了眉头,道:“飞机倒是可

以买,凭咱们和白头鹰的关系,也买的到,不过这

种飞机可是非常贵的,就算买回来,你放心让咱们

的飞行员玩这种从飞机上扔火箭的高难度高风险动

作。反正我到时候肯定是既不舍得也不放心。”

他这话这么一说,众人默然,在座的没人对中山国

的飞行员抱什么希望。

鲑福超旁边的一个人眼睛转了转,道:“要是飞机

不行,其他的行不行?比方说用气球呢?”

鲑福超拍手道:“对啊,这个应该是最省钱了,升

上去就灌进氦气,降下来就用气球上的压缩机把氦

气抽出来压到钢瓶里,老包,这主意不错,按钱教

授说的那个派嘎索斯,这个气球大概要多大?”他

转头向这个人道。

那个人是包所强,岭少冲对他没什么印象,能认出

他是因为他老爹包之和大律师,当年包之和发起靶

场诉讼案,一举告倒靶场联盟,让鲑家退出靶场生

意,没想到他的后人倒和鲑家的后人关系不错。

包所强想了想,道:“一个大气压下一立方米氢气

可以提供1.2公斤的浮力,要是换成氦气可以提供

1.1公斤的浮力,按钱教授说的派嘎索斯火箭,

23.13吨就相当于两万三千多立方米左右的海平面高

度气球体积,考虑到气球本身的重量,就算它三万

立方米的体积。升高到1万米,大气压强会下降到海

平面高度的五分之一,也就是说气球体积会增大到

十五万立方米,按照球体积公式三分之四π乘以半

径的三次方,气球半径需要三十三米,表面积一万

三千七百多平方米。”

他旁边的一个人摇头道:“这恐怕不够...”岭少冲

不认识这个人,显然李文刚也不认识,鲑福超见这

个人反对包所强的说法,皱起眉头问道:“没请教

,阁下是?”

鲑伯水笑道:“这是钱思闻博士,你应该认识他哥

哥钱氏刀具的老板钱过闻,他一直在白头鹰留学工

作,这一次回国探亲,我把他拉来了。他是航空专

家,现在正在世界上最先进的战斗机——赖普特112

的研发部门工作。”

钱思闻笑了笑,向周围的人点了点头,接着道:“

刚才钱马壮教授说的派嘎索斯有弹翼,这个弹翼可

以提供升力,而且它的尾翼和飞机一样可以提供俯

仰力矩,拉升火箭。但是,它的弹翼翼型是为高超

音速飞行优化过的,在低速飞行的时候效率并不高

,这个是没有办法的,毕竟它主要的飞行阶段是高

超音速飞行。而对应的结果就是,在速度过低的时

候是派嘎索斯是不能拉升的,一拉就要失控。”

“失控?”鲑福超拧着眉头问道。

“哦,是啊,飞机在低速的时候拉大迎角会失速的

,然后就是螺旋,接着发展成陡尾旋,最后发展成

平尾旋。等到陡尾旋发展到平尾旋,那飞行员就只

有求上帝帮忙了。”钱思闻解释道。

“所以我们投下火箭的时候不能立刻拉升...”包所

强若有所思地说。

“不仅如此,”钱思闻打断包所强的总结,“派嘎

索斯在投下的时候具备了载机向正前方的0.82马赫

的速度,也就是两百四十多米每秒,所以它能水平

投下,这个时候,它的速度方向和弹翼的夹角,也

就是迎角是很小的。而气球不行,气球没有这个水

平速度,在气球投下火箭的时候,火箭的水平方向

速度和气球一样是零,在投下后,火箭能够因为下

落而建立起向下的速度,如果水平投下火箭,这个

速度方向和弹翼的夹角也就是迎角可是要达到90度

的,在这种情况下,火箭百分之百的要失控的。所

以,用气球空射火箭,必须让火箭箭头向下垂直投

放,当火箭速度加速到超音速后才能进入拉升过程

——刚才钱马壮教授提到的派嘎索斯到超过音速才

开始拉升不是没有道理的,速度低,它一拉升就会

失速的。”

包所强沉吟道:“也就是说我们要等从气球扔下火

箭后火箭在自由落体中速度加速到足够的时候才能

开始改平,改平后才能拉升。”

钱思闻笑道:“如果要加速这一过程就要点火向下

俯冲加速,这样才能用比较小的高度损失获得火箭

弹翼需要的速度——我不知道这个速度的具体值,

钱马壮教授刚才提到派嘎索斯是超过音速的时候才

开始拉升的,我就假设这个速度就是一万米的音速

,300米每秒,如果自由下落,9.8的重力加速度要

用30秒才能把火箭加速到音速,这样要损失四千五

百米的高度,如果点火加速,按照派嘎索斯的推力

重量计算,能够获得三倍重力加速度的加速度,连

重力本身那就是四十米每平方秒,这样8秒就可以加

速到可控的平飞速度,只浪费1280米的高度,但是

在加速末端,火箭会以300米每秒向下俯冲。我手头

没有派嘎索斯的数据,不知道它能承受多少个G的拉

升。不过老实说火箭这样细长的飞行器恐怕很难设

计出比较大的载荷,要这根细长杆子在垂直于这根

杆子的方向受力,我说这样的火箭结构重量会比较

大。钱教授,是不是啊。”

钱马壮戴上眼镜,掏出一个笔记本,看了看,笑道

:“不错,派嘎索斯的箭体结构重量是比较大的。

拿它和腹黑兔的LM-3做对比,LM-3的第一级结构质

量是9.378吨,推进剂质量143.692吨,两者之比是

15.322,而派嘎索斯第一级结构质量是1369公斤,推

进剂质量15014公斤,两者之比10.9,虽然说起来派

嘎索斯需要安装弹翼和尾翼,但是这个在16吨的总

重中占比应该有限。LM-3第二级结构质量是3.599吨

,推进剂质量35.841吨,两者之比9.95,而派嘎索斯

第二级结构质量是416公斤,推进剂质量3925公斤,

两者之比9.4,派嘎索斯的结构质量仍然不占优势。

双方只有第三级派嘎索斯有一定优势,LM-3第三级

结构质量是1.965吨,推进剂质量8.731吨,两者之比

4.44,而派嘎索斯则以126公斤对770公斤,比值6.1

略略占优。但是考虑到LM-3的二三级暴露在外面,

而派嘎索斯二三级包在整流罩里面,这个第三级占

优是很可疑的,而且派嘎索斯第三级是固体燃料,

LM-3的第三级是必须做绝热处理的液氢液氧,所以

说起来这个第三级派嘎索斯占优的数据基本可以忽

略了。另外,LM-3是铝合金壳体,而派嘎索斯的结

构材料里面石墨环氧复合材料占了百分之九十四,

钛合金占了百分之一,最后的百分之五才是铝合金

,用了这么好的材料,结构质量却不如LM-3,可见

这种拉升方式对火箭结构重量的影响。”

钱思闻向钱马壮点头道:“谢谢钱教授证实我的猜

想。我不知道派嘎索斯能承受的过载值,我只能用

另一个数据来看,我曾经看到过飞马座在最大过载

拉升的时候是一级点火到点火后10秒的时候,在这

段时间内它的飞行速度从400米每秒增到600米每秒

,在10秒内拉起15度,大致估算一下,假设拉起的

轨迹是圆形——实际不会是,我们这里是简化计算

——按照平均速度500米每秒,飞行在10秒的轨迹就

是5000米弧长的圆弧,这个圆弧对圆心角是15度也

就是0.26弧度,可以算出这个圆周的半径是19000米

,可以算出这时候火箭的过载应该是1.3倍重力加速

度,所以派嘎索斯的最大过载可以认为是1.3个g。

我们用这个数字来看我们的气球火箭:火箭在俯冲

到可以拉起的速度时候开始拉起,按照拉起的时候

速度会超过音速计算——我们就当它1万米的音速,

也就是300米每秒好了,拉起是要从俯冲改到平飞然

后再向上爬升,在这个过程中飞行轨迹的最低点就

是刚刚改到平飞的时候的那个点。粗略估算,可以

按照飞了四分之一圆来计算,这个圆的半径也就是

在这个过程中要损失的高度。按照派嘎索斯的标准

,产生的向心加速度不能超过1.3个g,飞行速度300

米每秒来计算,损失的高度是7000米左右——当然

,实际上这个值还会更大些,因为飞行速度是在不

断增加的。加上前面俯冲加速损失的一千多米,如

果从10000米用气球空射火箭,火箭的最低高度离地

面即使保守估计也将会低于两千米。”

孙喜堂突然站起来,问道:“钱先生,按这么说,

归根到底,还是派嘎索斯用的弹翼只适应超音速飞

行,如果我们使用合适的弹翼进行初始飞行,在达

到一定速度后变后掠翼或者索性抛掉另换一副是否

能解决问题呢?”

钱思闻失笑道:“这个恐怕比较难。变后掠翼结构

复杂,增加的结构重量和成本对这种一次性火箭是

不可接受的,特别是现在用气球升空的主要目的是

为了省钱。抛掉弹翼会比变后掠翼简单一点,但是

简单的也有限。而且会带来飞行控制的麻烦——它

和变后掠翼的区别是一个气动受力是缓慢变化,一

个受力是突变的,这样一来,在抛掉弹翼那一刻之

后,整个系统很可能失控。另外,高速翼型和低速

翼型差别太大,最明显的差别就是高速翼型相对厚

度小的多——就是说高速翼型比较薄。所以,从结

构来讲,把低速弹翼抛掉一部分就能变成高速弹翼

,这个恐怕不那么容易,不是在长度上舍弃一部分

就行的,而一开始就用两副弹翼,结果可能会吃力

不讨好。另外,在刚才的分析中我们看到,火箭的

限制因素是结构强度导致的过载限制,用个大尾翼

或者推力转向来加大它的拉起角速度也是行不通的

。”

包所强想了一下,道:“钱博士说的对,不过我们

可以用更大的气球,比如升到两万米的气球。”

鲑福超问道:“更大的气球,升到更高的高度需要

更大的浮力吗?”

包所强回答道:“那倒不是,气球升空不受高度的

限制,在高空空气密度随着气压下降而下降,所以

飞机这些靠机翼产生升力的飞行器升到一定高度就

上不去了,但是气球里面的氢气氦气的密度也会随

着高度上升压力下降而下降,浮力和地面是差不多

的。和地面不同的是,因为大气压力减少,气体体

积会增大,在两万米,气压会下降到地面的十分之

一,比如前面说的23吨载荷的气球体积就会增大十

倍,也就是三十万立方米,半径会增大到四十一点

五米,表面积增大到两万两千平米。这样,从地面

升空的时候,相比于打算升到一万米的气球,升到

两万米的气球在升空时候看起来会更瘪一些。至于

打算升到哪个高度,只要气球能够提供足够的体积

,升空高度控制是通过放掉或者抽掉一部分氢气氦

气来实现的,和气球的浮力没什么关系,气球浮力

大,升空的速度会快点,浮力小,升空的速度会慢

点,在气球抵达了悬浮高度后,放掉浮力气体的气

球的浮力等于气球的重力,如此而已。而且,如果

为了减少浮力气体的使用,还可以用热气球的办法

,现在比较成熟的就是氦气热气球,在加热氦气后

,可以进一步减少氦气的使用量。”

包所强在回答了鲑福超的问题后,接着向钱思闻说

道:“用高度来换损失的高度,钱博士觉得怎么样

?现代气球设计,可以设计出升到五万米高度的气

球,目前为止最高的记录是膏药国科学家最近创下

的五万三千米的无人气球记录,不过要飞到这个高

度,气球要膨三千两百多倍,所以,他们那总重三

十多公斤载荷的气球也达到了30米的半径。载人气

球的最高记录目前是1961年白头鹰海军飞行员创下

的113740英尺也就是34668米,这个记录是用热气球

创下的。值得一提的还有同年创下的102800英尺也

就是31334米的记录,白头鹰的空军上尉约瑟夫·基

廷格在外山导弹靶场附近乘坐氦气球升空到这一高

度然后从这一高度跳伞,创造了这项世界最高的跳

伞纪录,他的气球也有61米的半径。气球载人的高

度记录今年有希望由两个牛国人埃尔森和普雷索特

打破,他们打算升到13200英尺也就是40233米,他

们的气球“QinetiQ 1”是充氦的热气球,预计升到

那个高度后会膨胀346倍。或者,索性不要弹翼,象

钱马壮教授说的白头鹰投放一分钟兵的方法来发射

。”

钱思闻展眉笑道:“这倒是个有趣的方案,前提是

如果你能达到足够的高度,那当然一切都好说,至

于学一分钟兵的空中发射可能不成,人家用的是星

系运输机,在发射的时候早飞远了,而气球发射的

时候,按照你说的两万米高度发射,你的长度八十

多米的气球可正悬在火箭的头顶,火箭冲上来正好

一头扎进你的气球里面。”

包所强笑道:“那倒不至于,平流层则如果遇到高

空急流,风速速度甚至可以达到100米每秒,当然,我

们不会在这样的气象条件下飞,如果在这样的条件

下飞,气球得设计的厚一点来抗风压,避免被扯破

,不过那样气球的结构重量就上去了。我们会在平

流层一般的风速下,也就是十几米每秒的风速的时

候飞行,等火箭飞到气球高度,按照一分钟兵的例

子,用大降落伞拉平怎么不得个几秒,抛掉伞,从

负速度加速到正速度到气球高度,气球早被风吹出

几百米了。”

岭少冲见李文刚眉毛猛地一轩,却没插嘴,而是向

自己招了招手,他走过去,这时候钱思闻笑着回答

:“着啊,就是这话,垂直发射时候下降高度换来

的速度成了负担了,你还要花费燃料克服这个速度

,要是用弹翼的话,这个速度是可以重新换成高度

的。所以不用弹翼的空中发射实际上挺亏的。当年

白头鹰用这个方法的本意不是为了增加射程或者减

少燃料,而是为了可以空中机动,躲开毛毛熊的第

一次打击...”

岭少冲走到李文刚跟前,李文刚对他低声道:“会

后请包先生和你老爸吃饭,”他顿了一下,接着道

:“记得还要请鲑福超尚书。”岭少冲看到他眉毛

轻轻跳动,这是李文刚特别激动的时候才会抑制不

住的表情,他暗暗奇怪,气球发射弹道导弹这么好

吗?李文刚至于如此激动。而且如果要决定是否用

气球发射,为什么不叫上钱马壮呢?随即他骂了自

己一句笨蛋,包所强明显是鲑福超的人,所以要叫

上鲑福超,而钱马壮之前是鲑仲水的人,现在多半

是鲑伯水的人,叫上他,不是给自己找不自在吗。

岭少冲回到座位上的时候正听到包所强道:“那么

按照钱博士的看法,弹翼是必不可少的了。”

钱思闻道:“正是,如果不想把高度换成的速度当

成要耗费燃料克服的负担,那么弹翼就是必然的选

择。但是正如您刚才提到的,高空飞行,速度过低

的情况下因为空气密度小,弹翼没有什么用处,这

样就需要火箭俯冲的时间更长——相对于派嘎索斯

的机载一万米投放——火箭俯冲要加速到弹翼能够

起作用为止。这样,气球投放的弹翼类型的火箭就

必然会在大气层中飞行更长的时间——先向下俯冲

加速,再爬升同样的距离,比起派嘎索斯那样的飞

机投放,因为空气阻力而导致的速度损失要大的多

。而且这种大气飞行的距离也必然会距离投射点长

的多。”

钱马壮接口道:“带来的问题不止这个,这种自由

飞行的距离越长,受到大气层里风速带来的影响就

越大,最后带来的结果就是入轨精度就会大幅度降

低。”

“而且我们的弹道导弹总不能也用这种方法发射吧

?”岭御道突然插进来一句。

包所强眨了眨眼,问道:“为什么不能?因为会影

响精度吗?”

岭少冲可以看出来他老爹抑止着的冷笑,他回答道

:“你一个二十五万立方米的气球要用多长时间才

能充起来?在这期间,一个直径80米的球在地面是

多大的目标,而它慢悠悠地升空到两万米高度又要

用多长时间?弹道导弹是要用来打别人的,你觉得

你的敌人在这期间会始终对你的发射行动不闻不问

吗?”

他说完,把手里的钢笔扔到面前的桌板上,向后靠

去,然后叹了口气。显然,军方对这种方案不会再

有什么兴趣了。他犹豫地看向李文刚,想看看他是

否要自己过去,收回会后邀请这这几个人进一步详

谈的意思,却见李文刚笑吟吟地看着他们,没有任

何特别的反应。

鲑福超插话打圆场道:“话虽如此,包先生的想法

在民用市场上应该没有什么问题吧。”

钱马壮突然笑了,他把计算器收了起来,道:“军

用不行,民用也不行,气球空中发射火箭是不可行

的。”

包所强皱起了眉头,问道:“为什么?”

钱马壮笑道:“不可行不是不可能,气球空中发射

火箭当然可能,但是为了省钱这么干就不可能了。

先不说省钱,首先就是包先生说的为了减重,气球

球体要尽量薄,这样稍微大一点的风都会把气球扯

破,所以气球的发射窗口会非常狭窄。包先生提到

的那些创纪录的勇士们恐怕往往都要等几个月甚至

一年来等合适的天气吧。”

包所强沉默了,但还是点了点头。

钱马壮接着道:“鲑福超尚书提到,气球升降可以

通过抽掉浮力气体来保证浮力气体不浪费,氦气很

贵吧。”

包所强道:“对,一立方要40多白头鹰元左右。”

钱马壮道:“那么23吨载荷,按照包先生之前的算

法,要两万三千立方米氦气,也就是九十二万白头

鹰元。”

包所强打断道:“不止23吨,还有气球本身的重量

,不过氦气是可以回收的,所以...”

钱马壮也打断了他的话:“可惜你回收不了。”

鲑福超凝眉问道:“为什么?”

钱马壮笑了,道:“扔掉23吨的载荷,就相当于气

球多了23吨的正浮力对不对?”

包所强呆住了。

此时的钱马壮如同一个刽子手一般毫不留情:“多

了23吨的正浮力,你的气球能承受的了这样的加速

度吗?两万三立方米氦气,充气固然要充半天,抽

气恐怕也没法一下抽完吧。抽不完,气球就算在加

速过程中没有被撕破,也会继续上升到更高的高度

,在那里,气压更低,所以气球会被涨破。所以,

你的气球只能一次性使用,对不对。”

包所强沉默半晌,终于点了点头。

钱马壮又笑了:“这样,在这个例子里面,对10吨

推进剂,气球空中发射还有成本优势吗?”

淡泊曰:在Orbital公司发布的Pegasus用户手册

(http://www.orbital.com/LaunchSystems/Public

ations/Pegasus_UsersGuide.pdf)里提到,载机的

释放速度是0.82马赫,按照本小说中钱思闻的解释

,也就是246米每秒,就算这时候火箭本身不产生任

何阻力,经过5秒自由落体的加速,释放速度也只增

加50米每秒,也就是290米每秒左右,但是手册里面

提到5秒后第一级火箭点火的时刻火箭速度是

1470fps,量纲看来应该是英尺每秒,换算过来就是

448米每秒,比预期的速度高了150米每秒,这个就

不知道该怎么解释了。所以文中去掉了点火时候的

速度和所有人都强调的5秒自由下落以避免矛盾。

淡泊曰:最新的气球跳伞高度记录是2012年10月14

日奥地利人菲利克斯·鲍姆加特纳Felix

Baumgartner创下的,他在美国新墨西哥州罗斯韦尔

升空,历时三小时升到128097英尺(约39043米)然

后一跃而下,此举同时创下了新的载人气球的升空

记录,最高的跳伞记录,还成为首个通过自由落体

超过音速的人。文中提到的英国人埃尔森和普雷索

特的“QinetiQ1”热氦气球在2002年没能飞成,在

2003年9月2日的飞行前充气的时候意外扯裂了一个

大口子而被迫取消了。之后就没有他们俩的后续消

息了。

淡泊曰:今天看到一条消息,气球跳伞记录又刷新

了,谷歌高级副总裁、现年57岁的艾伦?尤斯塔斯(

Alan Eustace)在2014年10月24日乘坐热气球从

41419米(约135890英尺)跳伞成功。

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 106孙喜堂

孙喜堂以前从来不喜欢开会。

开会是什么,就是几个脑满肠肥的废物在台上浪费你的宝贵时间而已,每每在这个时候,孙喜堂都会发现时间的珍贵——顺便说一句,他永远也不会在看《一切都始于双缝》剧集的时候发现时间的珍贵,不过这不妨碍他的感受——生命是由时间组成的,这帮混蛋这么肆无忌惮的强迫自己浪费生命,还有比这更可恨的事情吗?

但是生活中不如意事十常七八,每次接到通知的时候,孙喜堂知道自己每次还是要乖乖地跑去开会,这个时候,他不光讨厌开会本身,也很讨厌自己不得不去的懦弱。

不过最近的两次会孙喜堂倒是觉得有意思,无论是跌宕起伏的航天部成立大会,还是今天的技术选型会。尤其是今天的技术选型会,如果说在航天部大会上第一次听说VASIMR火箭时候,象看科幻小说的话。今天的会开起来简直就是在看科幻小说了。自己当然知道派嘎索斯,但是飞机空射火箭的细节自己还是第一次听到,再加上气球的升空记录,平流层的跳伞,这些故事对孙喜堂来说简直可以跟看阿西莫夫的小说带来的愉悦相提并论了。

但是钱老师犹如一辆轰隆隆开过的压路机一样压碎了包所强的气球空射火箭方案,在这之后,李尚书宣布休会20分钟,大家休息一下。但是大部分人没有离开会场,而是三五成群的在那里议论。人人都在咂摸刚才的谈论,孙喜堂就更是如此,只不过他没去和别人扎堆。

他突然发现一件事,无论是飞机空射火箭还是气球空射火箭,其实都是努力在做一件事,就是绕开火箭飞行的原理,不再把能量大量浪费在推进剂喷出的气体上面。飞机发动机的氧化剂来自空气,这样少携带一半推进剂,结果就是在把这些气体喷出去之前不用浪费能量把这些作为氧化剂的空气先加速到和飞机一样快的速度。而气球更狠,所有的能量都直接转换为高度代表的势能——如果鲑福超说的用压缩机回收浮力气体能实现的话——比如用一根系留在地面的绳子拉住气球,在气球抛掉负载后就可以慢慢的回收浮力气体了。在这个时候就相当于通过压力做功,把气体的势能转化为压力能,下一次飞行的时候把压力能再重新换成势能,能量的转化效率接近百分之百。

常年在火箭工程系,孙喜堂也习惯了主要从火箭的角度来看航天飞行,这次当看到另外的道路的时候,他不由的重新审视火箭。他不得不承认,火箭的浪费还真的是够惊人的。就算不算喷气推进中喷出气体包含的能量——喷气推进必须的浪费,而从喷气推进中获得的动量大量浪费在剩下的推进剂上面——迟早要抛掉的部分——看起来真的挺不合理。

飞机推进是减少了这部分浪费,因为少带一多半推进剂,而气球则是避免了这种浪费,但是气球脆弱,依赖气象条件,而且还无法克服钱老师提到的那个致命的弱点,刚才自己想的用根绳子拉住只能是说说而已,两万多米的绳子,开玩笑,就算真的解决了重量和强度的问题,火箭脱离的时候也很可能缠在上面。

还有什么别的办法呢,他天马行空地胡思乱想着,突然,一阵笑声引起了他的注意,那是米然风在和陆亡忌在聊天时候米然风爆发出来的大笑。孙喜堂脑子了突然象动画片里面一样叮的响了一声,似乎有个解决方法蹦了出来,但是当他仔细审视的时候,这个方法又不见了。但是他很肯定,自己刚才那一刹那,想到了一个可行的方案。

他不甘心地苦苦思索着,米然风为什么能给那个解决方法灵感呢?米然风——御林军都指挥使——太子——国王的儿子——笑,似乎这些都和航天发射没有交集。米然风给自己什么印象以至于自己看到他就想出来了解决方案呢?

“大炮”,他突然明白了,不是米然风,米然风给自己印象最深的不是他这个人,而是他们第一次见面的时候那场关于火炮的冲突。他终于想起来刚才叮的一声的那个方案是什么了,换个人或许根本无法联系起火炮和航天发射,但是对于一个科幻小说迷来说,没看过凡尔纳的从地球到月球,你好意思说你看过科幻小说吗?

他一跃而起,见钱马壮正坐在椅子里闭目养神,他跑了过去,叫道:“钱老师,尤里卡。”

钱马壮睁开眼睛,看着激动的发抖的孙喜堂,笑了笑,道:“发现浮力定律了?好,说吧。”

孙喜堂忽然不好意思起来,道:“钱老师,我想到更好的发射方法了,四个字,哥伦比亚。”

钱马壮神色严肃起来,似乎想说什么,但是左右看了看,站了起来,走出了篮球馆,孙喜堂跟在他后面。

等他们来到外面的花园,孙喜堂急不可耐地说道:“气球系统的思路不错,但是有不可克服的弱点,其实凡尔纳100年前就想出了比这套系统更好的办法,就是哥伦比亚大炮。用大炮把卫星发射入轨。”

钱马壮按住太阳穴,一副简直要昏过去的样子道:“你想到的就是这个?”

孙喜堂点了点头。

钱马壮摇了摇头,道:“你看小说的时候难道没意识到哥伦比亚大炮是不可能的?十几万G的过载,你要卫星具备炮弹引信的抗过载能力?”

孙喜堂摇了摇头,道:“小说里面凡尔纳也想到这个了,装了个液压减震设备解决。”

“液压减震器的办法?”钱马壮冷笑一声,问:“炮管多长?”

“900英尺。”

钱马壮嗤之以鼻:“900英尺,也就是274米,入轨速度接近11公里每秒,就算不考虑大气的减速作用,按照炮口速度11公里每秒计算,你用个液压减震器让炮弹均匀加速了,加速度是多大?”

孙喜堂默默心算了一下,理想液压减震器使得加速度相同,速度从0加速到11公里每秒,加速距离是炮管长度,加速度的值是速度平方比两倍距离,结果是大约二十二万米每平方秒,他脸红了,懦懦地道:“两万多个G。”

钱马壮摇了摇头:“两万多个G,一百个G就可以确保没有人能活下来了,而卫星的一般设计发射过载是四个G,去掉安全系数也不过六到八个G...”

孙喜堂沉默了片刻,他突然笑了:“凡尔纳小说的大炮不是不行,而是炮管短了点,假如延长炮管呢?假如我们不用炮弹那种发射药燃烧的办法呢?假如这门哥伦比亚大炮是一根长长的管道,不断用电磁动力加速,一直加速到我们需要的速度呢?”

“然后在地面的稠密大气中烧掉。好主意。”钱马壮笑道。

“所以我觉得这是一门大炮的炮管,抽成真空的炮管。”孙喜堂强调道。

“嗯,这根真空管道一直通到五万米的高度,所以出来后不用担心稠密大气。在工程上,一根伸到五万米的烟囱很容易造的,毕竟,它比几百米的摩天大楼容易造的多,是吧。”

“那倒不至于,如果速度快的话,穿过五万米用不了多少时间,卫星和飞船回收的的时候碰到的气动加热比这个可厉害多了。不是也有办法吗。”

钱马壮沉默了,他看着五月份花园里满园的鲜花出了一会神,然后突然像是惊醒一样,转头对孙喜堂道:“这门大炮不用单独干活,炮弹可以包括后面的一两级火箭,这样你就不用把炮弹打出10来公里每秒的速度了——实际上如果我们不是发射登月飞船,也根本不用达到这个速度。按照刚才会上派嘎索斯的数据,只需要把它加速到50公里高度时候保持两千六百米每秒就行了,你待会在会上把这个方案提出来吧,这个方案有希望的。”

孙喜堂吓了一跳,摇头道:“还是老师提出来吧,我不行的。”

钱马壮没有马上回答,他露出一丝苦笑,停了一会,道:“老师不但不能提,还要给你这个提案跳刺,在别人眼里,老师一定是那个想办法把你的这个方案归成无稽之谈的人。”

“为什么?要是老师不喜欢,我不提这事就是。”

钱马壮奇怪地看了一眼孙喜堂,似乎确定了什么事,然后笑了,“不是老师不喜欢这个方案,这个方案不错,但是老师现在在这个位置上,有很多事是不能做的,这个方案好归好,就是对我们火箭人不好,航天工程里面技术难度最大的是第三级火箭,但是最来钱的却是第一级,你把这个东西去掉,火箭工程系里面大家的福利奖金就要缩水了,所以,谁提这个方案,谁就是和火箭人过不去。要是你提了,你就是火箭工程系的叛徒。”

孙喜堂摇摇头,他想表示自己不能理解,却又想不出说什么。

钱马壮看了孙喜堂一眼,似乎很满意孙喜堂对“火箭人的叛徒”无动于衷的表情,他接着说道:“要是老师这个火箭工程系的掌门人跟你一起当了这个叛徒,火箭工程系就真的要散了。所以,老师必须反对你的这个方案——即使这个方案不错。另外,这是航天发射里一个前所未有的出路,巨大的机会里会有巨大的风险,每一个风险,困难都会被作为攻击的目标,我们需要反对者集团里的带头人对这个方案没有恶意,来控制这种攻击不至于让这个方案在可行的时候夭折,也不至于在其实不可行的时候能够通过。”

孙喜堂明白了。

钱马壮停下来,想了片刻,道:“你的这个方案眼前我能想到到的弱点有两个,第一个是大气层里那一段,大气层里硬抗气动加热是没前途的,卫星的回收舱才多大,而且又不象你的的火箭一样装了一大堆怕热的玩意。你必须考虑用燃料来降温,而且大气层里面的大气不应该仅仅是给你带来阻力的玩意,你有那么高的速度,用冲压发动机把它用起来。你的方案的另一个弱点是方向问题,初始加速的时候,方向应该是平行于地面的,而一旦脱离炮管,你就要尽快飞离稠密大气,这又要求飞行姿态由水平变成垂直,这个我也一下子想不到解决的办法。”

孙喜堂心中一暖,随即想起一件事:“可是老师以前说过的,冲压发动机在航天上用不成的,装在火箭尾部进气流场被破坏,装在火箭头部有尾气烧蚀的问题啊。”

“那是老师作为火箭人说的,谁让最近加入火箭工程系的那群航空人那么废物,想不出辙的。其实答案很简单,吊挂在箭体外面就行了。中山国的哥伦比亚大炮炮弹完全可以采用头部进气,在冲压过程中把冲压进来的空气偏转到吊挂的发动机舱里面就行了。发动机前置,后面拖着载荷舱和二,三级火箭以及冲压发动机的燃料箱。”钱马壮笑了一下,道:“冲压发动机的燃料箱是用来给整个火箭降温的,所以放在最下面,用完了随时都可以扔掉。哦,载荷舱前面也可以放一个,让载荷舱离开冲压发动机的尾气烧蚀稍微远点。”

“啊,我也想到改变飞行姿态的办法了,竖直发射就能解决,是不是挖一眼深井垂直发射来解决啊?”孙喜堂高兴地说道。

“我一脚把你踢进你挖的井里面,自己算一下再乱说话。记住,商用卫星一般设计的使用载荷不会超过4个G,从这点出发来设计你的管道。另外,凡尔纳先生可以启发你,可是你不能总是照抄人家的思路,都100多年了,我们应该能想出比哥伦比亚大炮在地面挖坑更好的设计。”

孙喜堂脸红了,地上挖坑正是凡尔纳小说里面的做法。敢情钱老师对凡尔纳的小说也很熟悉。

“这个今天你先慢慢想,我也得好好想想。对了,另外记得,今天你提了这个方案后,我就不再见你了。”钱马壮掏出笔记本,写了两个邮箱地址和密码,然后在另一页上又抄了一份,接着他把其中的一页撕下来交给孙喜堂:“我们用这两个邮箱联系,回头你把这两个邮箱申请出来,每天要有什么讨论的,你在第一个邮箱的草稿里面存一封信,我会在第二个邮箱的草稿里面回答,注意不要发出去。自己注意保存,这两个网站的邮箱草稿文件夹只保存一周的历史文件,对了,在邮箱里面存信件要先加密一下,就用之前我给你的费曼的三卷本物理学讲义电子版来作为一次一密的密钥加密。以后公开或者私下的不要再来找我。”

孙喜堂眼睛有点潮湿,他突然道:“我会向人民记忆馆写信记录下这个的。”

“公开反对,私底下支持,两边下注,还怕万一成功了别人不知道我干了些什么...老师在你眼里就是这么不堪的家伙吗?因为这个中山国火箭掌门人的位置,我不能做想做的事情,言行没法一致了,但是说的话总还要一致——中山国的哥伦比亚大炮是孙喜堂的,钱马壮是最激烈的反对者。我将会很高兴地看到,孙喜堂会击败钱马壮。”钱马壮平平淡淡地说着,但是在孙喜堂眼里,这个白发苍苍的老人却突然有一种慷慨激烈地感觉。

陆陆续续的,人们又走进了篮球馆,会议继续进行,第一个站起来发言的是包所强,经过二十分钟的思考,他似乎又有了信心:“首先我要谢谢钱教授发现我的方案的弱点,在这之前我也的确没有想到这个,不过,在今天以前我也没有想到过从气球上发射火箭。对于钱教授提到的气球释放载荷后的正浮力,我想到了一个解决办法,请大家看看这个办法有什么毛病没有。”

“我也想到一个办法,”这是礼部尚书种友契在说话,“用一根两万多米的绳子拉住气球,就能解决吧。”

包所强笑着摇了摇头:“谢谢种尚书,气球使用中最常见的就是系留,但是这个办法解决不了我们的问题。一般直径56毫米的尼龙绳在56吨左右拉力的时候就会被拉断,而两万米长的这种绳子自重就会达到38吨,虽然说真正用起来,越接近地面,绳子受到的拉力就越小——因为上面的绳子重量平衡了一部分拉力——所以绳子可以下面细一些,上面粗一些来减重,但是气球不会垂直的系留在系留点的上空,而是会象风筝一样被吹的斜着拉出去,所以用的绳子还要长一些,这样一进一出,和上面的结果也就差不多了,所以,系留的方法应用的高度是有限的,对我们空射火箭的场合并不适用,因为在这样的高度上,绳子能提供的系留力量在考虑到安全系数后甚至不够用来承担绳子本身的重量。”

种友契遗憾地摇了摇头,问道:“原来绳子这个方法不行,那你想到的是什么办法。”

“我想来想去,从保存浮力气体本身来说我想不出办法,但是放弃掉它却有的是办法。”包所强回答道:“比如分成两个气球,一个是主升力气球,一个是辅助升力气球,载荷舱挂在辅助升力气球上,主升力气球用缆索拉着辅助升力气球。在抛出火箭的同时,断开和主升力气球的连接,抛弃掉主升力气球。如果主升力气球用来拉辅助升力气球的绳索足够长,我认为主升力气球的浮力气体完全可以用氢气而不是氦气。相比较而言,氢气省钱多了。而抛掉的气球球体不值钱,每平米聚乙烯薄膜价格在0.1白头鹰元左右,如果我们能从膏药国引进超薄聚乙烯薄膜的制造方法,价钱还能更低。”

种友契鼓掌道:“妙,是个办法。”

钱马壮突然问道:“你打算用氢气?”

“是啊,”包所强回答道。“氢气毕竟便宜多了,刚才我查了一下,一公斤也就1.8白头鹰元,我估计咱们自己做还能更便宜,这样扔掉两万三千立方米浮力气体,代价不会象氦气那么大。虽然我没有接触过氢气球,我们公司以前做的都是氦气球,但是氢气在气球里面用的历史比氦气球用的历史长的多,齐柏林飞艇失事以前,飞艇里面装的也是氢气...”

“之前你提到过,气球在高空比地面体积要大的多,所以在升空的时候,气球是瘪的。”钱马壮打断包所强的回答。

“是啊,所以我们要用超薄的聚乙烯薄膜来减轻气球球体的重量...”

“你打算往一个皱巴巴的聚乙烯袋子里面充氢气?”钱马壮嘴角露出一丝冷笑,孙喜堂恍然大悟。

旁边的祁法明笑了起来,毕竟现在说的这个对火箭人来说可以说是常识,他笑着对不明所以的包所强道:“装氢气的容器不能用绝缘材料,象我们火箭的液氢贮存箱一般用铝合金,不锈钢之类的材料做。否则会因为静电聚集而出现电火花,你设想的气球还是个皱巴巴的聚乙烯袋子,在充气过程,升空过程中袋子肯定在不断地自己和自己摩擦,不产生静电就见鬼了。在漫长的充气升空过程中,只要一个电火花,你就会见到一个三万立方米氢气猛烈爆炸的大火球,这个火球的大小可以算的出来,每公斤氢气燃烧会释放141兆焦,相比而言,1公斤TNT也不过四点五兆焦,所以你面对的是大约七十五吨TNT的爆炸当量...”

“在理想状况下才会有这么大的爆炸当量,”钱马壮打断了祁法明的话,“说起来这些氢气不会全都转入爆炸,一部分会逸散掉,一部分会被先爆炸的吹开,还有很多因为没有足够的氧气来燃烧而不会燃烧,但是无论如何,爆炸的部分仍然是相当可观的。”

“那么历史上那些氢气球和用氢浮起来的飞行器是怎么做到的?”李文刚问道。

包所强回过神来,回答道:“齐柏林飞艇早期用的氢气气囊是涂橡胶的棉布,后期用的是牛大肠的肠衣。”

种友契奇道:“那不也是绝缘材料吗?”

祁法明也问道:“不是听说齐柏林飞艇是硬铝合金做的硬式飞艇吗?”

包所强回答道:“杜拉铝只是用来做齐柏林飞艇的框架,它的蒙皮是涂漆的棉布纤维。这些部分并不密封,在内部的16个氢气气囊才是密封的。钱教授说的对,齐柏林飞艇避免了这个问题,因为它的氢气气囊是可以变形的,所以就象常见的橡胶气球一样,在充气后气球表面材料拉伸而不是相互摩擦。而气囊内部是密封的,里面只有氢气,所以即使有静电也难以从里面点燃。因为外面则是杜拉铝加涂漆棉布纤维的硬式外壳来承受风压,所以气囊的位置在充气结束后基本不变。”

祁法明嘁了一声,道:“氢气和空气的闪爆极限是4%到74.2%,但这只是理论上是这样,要是密封气囊就能保证安全这种说法成立的话,我们火箭里面至于那么啰嗦吗,在所有有可能堆积氢气的地方,要么要打孔,要么要加吹除设备,伺服机构也要充氮气来保护,更别提那一大堆屏蔽,接地,放电针的设置了。就这样,我们的液氢还是在铝或者钢的箱子里面装着的。”

“不是钱教授说你们都还没有液体火箭的经验吗?你们什么时候做的液氢火箭。”鲑福超突然问道。

“哦,我们没有液体火箭的发射经验,但是为了教学,我们有液氢制备贮存和燃料箱,管路,液氢液氧涡轮泵等等的地面试验。”钱马壮回答道,“小祁说的就是这些东西。”

鲑福超哦了一声,接着问包所强:“齐柏林飞艇用了多少年?”

“1900年齐柏林伯爵首飞第一艘飞艇,到1937年兴登堡号空难,大概用了有40多年。”包所强回答道。

鲑福超又哦了一声,接着问:“那么钱教授怎么评论齐柏林飞艇这种不安全设计的飞艇在历史上的辉煌?四十多年,就那么一场事故,是不是氢气的危险被夸大了呢?”

钱马壮笑道:“我无法评价,毕竟不是我的专业。还是包先生帮我们评价一下吧。”

包所强有点局促,他为难地看了鲑福超一眼,低下头回答道:“我对氢气浮力的飞行器没有什么研究,不过象飞机一样,现代的民航客机和莱特兄弟的飞机是不一样的,1900年齐柏林伯爵试飞的飞艇和1937年失事的兴登堡号也不一样。在失事前,兴登堡和其他跨大西洋飞艇总计航行架次只有十次,失事率还是蛮高的。所以现在载人飞艇是不用氢气的。”

鲑福超脸色有点难看,不再说什么了。

会场一时陷入了沉默,孙喜堂突然看到钱马壮在盯着自己,在看到自己看过来后,他放在桌面上的手食指拇指相接,另外三个指头伸直,然后握起拳头,竖起了大拇指。

OK-GO,这是钱老师在催自己抓住机会,抛出哥伦比亚大炮的方案。

孙喜堂感觉头皮发紧,他突然听到身边发出哗啦一声,这才意识到自己站了起来,看着所有人注视自己的目光,他嘴巴有点发干:“我,我,嗯,这个,我有一个想法。”

鲑福超冷冷地回答道:“接着告诉我们氢气有多危险吗?谢了,我们已经知道了。”

孙喜堂几乎想立刻坐下去,但是钱老师在看着自己,他硬着头皮说道:“火箭的初始飞行不是只有用第一级火箭发射和空中发射这两种选择,我们还可以在地面用其他方法发射。”

李文刚先看了钱马壮一眼,然后看着孙喜堂,他笑了,道:“哦,愿闻其详。”

“不知道大家有没有看过儒勒.凡尔纳的1865年写的《从地球到月球》?我的想法就是凡尔纳老先生一百多年前所想的,在《从地球到月球》里面,凡尔纳先生设想了一门超级大炮,用这门大炮把载着三名宇航员的太空船发射到了月球,绕月一圈后又飞回了地球。我认为,这种超级大炮现在是可以做的出来的...”一谈到科幻小说,孙喜堂说起来就自然多了。

“这种超级大炮是科幻小说里的情节,也只是科幻小说里的情节。我们今天开会是干什么来了,开科幻小说读书会吗?”钱马壮恶狠狠地瞪着孙喜堂说道。

虽然知道钱老师在演戏,孙喜堂还是忍不住哆嗦了一下,这时候鲑福超乐呵呵地插嘴道:“钱教授,听你的学生说说嘛,说不定他有他的道理呢。”

“中山国的哥伦比亚大炮是孙喜堂的,钱马壮是最激烈的反对者。我很高兴,孙喜堂将会击败钱马壮。”这句话飞快地孙喜堂心里闪过,他镇静下来,道:“其实空中发射和气球发射火箭都是为了用其他更省能量的办法让火箭获得能量,用火箭发射的缺点是火箭必须要用能量加速还没有用掉的燃料,在这上面消耗能量在没有别的办法推进火箭的时候是一种必要的浪费,但是,如果有其他办法让我们不用带着燃料飞行,那么当然是更有效率的办法。凡尔纳的哥伦比亚大炮就是这样的一种办法,燃料在弹丸外面,燃烧后变成压力推动弹丸飞行。”

“你看凡尔纳的小说不用自己的脑子吗?让卫星承受炮弹发射的几万个G的过载,请问哪个国家设计过这种卫星?”钱马壮冷笑着问道。

“我承认这个是凡尔纳先生小说里面的缺点,虽然他用了液压减震器的办法,但是按照小说中的炮管长度,就算液压减震器能把加速度在整个炮管平均分布,加速度显然仍然会大到卫星无法承受的地步。但是我们不用局限在凡尔纳先生的小说情节里面,我们完全可以把炮管做的更长,而且也不用火药气体来加速,电磁加速就是一个选择。当然,最后这个会更像是一辆磁悬浮列车和隧道而不象大炮和炮管。”和钱老师在大庭广众下面对面的争论,孙喜堂多少有点不习惯。

“用磁悬浮列车持续加速到入轨速度?在地面的稠密大气中?你觉得你的哥伦比亚炮弹能在大气中坚持多长时间不变成一颗燃烧的流星?”提问的是被称为可以心算偏微分方程的周存益,钱老师几十年的老搭档。

孙喜堂想起了之前和钱马壮的讨论,他们俩都想不出改变发射方向的办法,所以按照他和钱马壮商量的先绕开这个问题,指望今天别人一时想不到这个,他回答道:“这个磁悬浮列车不是暴露在空气中加速的,我们可以建造一条包起来的真空管道,这样在加速过程中是不会有气动加热和空气阻力的。”

“你的磁悬浮列车平行于地面跑还是朝天跑?”他不提,不等于周存益这样的专业人士想不到,在和钱老师的讨论后,他知道周存益会在哪里等着,平行于地面,3公里每秒的速度在不大于4G过载的情况下缓慢拉起——实际上用了那么多先进壳体材料的派嘎索斯过载也不到两个G,就那样还付出了那么大的结构重量,在稠密大气中飞行的时间会大大延长,他前面说的真空管道就没什么意义了。如果朝天发射,那就更糟糕,就算按照最大的加速度3G——向下的重力加速度本身也有1个G,卫星本身的最大设计过载不大于4G——从0到3公里每秒,30米每平方秒要加速100秒,加速长度有150公里,要是垂直加速,管道——也就是一根大烟囱,要一直修到大气层外面。

他在心里叹了口气,躲是躲不过了,语气里面要有自信,他在心里对自己念叨着,向周存益说道:“当然是平行于地面加速,但是在管道终点可以上抬一个角度,在升空后用弹翼和舵面把火箭拉起来。”

周存益果然冷笑道:“你打算用多少时间拉起来?拉起来之前在两万米以下飞多久?”

孙喜堂小心翼翼地道:“刚才会议上提到的派嘎索斯说可以在10秒内拉起15度,我们的速度比它大的多,拉起会慢一点。具体多少,我需要再计算一下。”

周存益哼了一声,道:“不用了,我给你算一下,就按10公里每秒,拉起过载不用问要小于4个G,实际上按照派嘎索斯的例子,你除非按照战斗机的标准做火箭,实际上我们要节省材料费用,不可能超过派嘎索斯的水平,放宽一点,就按照派嘎索斯的1.3个G,也就是说拉起半径要大于速度平方除以13米每平方秒的向心加速度,也就是7700公里左右,拉起的角速度算下来要小于0.0000013弧度每秒,换句话说,拉起15度,你要用56个小时。”

孙喜堂如同被重重一击,手脚发麻,目瞪口呆。

周存益却不停止在这里,继续问道:“你是不是想解释你发射的是卫星,不是登月飞船?”

孙喜堂知道,7.8公里和11公里对这样的计算结果区别不会有质的差别,无谓让周老师再给算一下这个方案的不可能性。他头脑一片混乱,机械的摇了摇头。

钱马壮却冷笑着开口了:“别怕,亏你还讲卫星轨道呢,你的炮弹用不着拉升56小时,实际上不用拉升都行。炮弹的速度矢量方向不要说最后有点角度,就算是平行地面的,也会因为沿着地球切线方向飞行而高度不断上升,只要保持在这个矢量方向上,飞个500公里就能爬到两万米左右了,而10公里每秒的飞行速度,你最多也就用个一分钟左右就能飞到两万米了,要是有个初始角度,那么爬升的就更快了。”

孙喜堂松了口气。却见钱马壮收起笑容,他心里一紧,果然,钱马壮接着道:“但是,刚才我说的你听懂了吗?你想像人家航母一样最后滑跃一下在起飞时来个小角度爬升是完全做不到的,在保证低于合理过载的情况下,大速度下无论是火箭本身的拉升还是抬起轨道角度都是有限的,所以你的轨道没法最后抬起。如果是最后再抬起,按照你小于0.0000013弧度每秒的拉升水平,就算这个最后拉升的轨道长度有10公里,你也就能拉起0.0000013弧度,也就是0.000074度。换而言之,哪怕你不打算拉升,只要稍微颠簸一下,轨道的平直度在10公里内超过0.000074度,你的火箭就会超过使用过载。好一条轨道啊。”

钱思闻点头道:“是这样的,现在的地面试验弹射座椅的火箭滑轨轨道就是这样的,平直度要求非常高。虽然它不过超过音速而已。”

种友契在旁边道:“那么垂直发射行不行?”

孙喜堂已经想清楚了,“没有恶意的反对”,他暗暗念叨着钱老师说的这个词,笑了,他对种友契道:“垂直发射是不行的,因为加速度的限制,垂直发射,有向下的重力加速度,我们加速度不能超过30米每秒,这样如果加速到3公里每秒的话,我们需要150公里长的轨道。”

种友契奇道:“3公里,不是说要十来公里每秒吗?”

祁法明插嘴道:“3公里都不行的话,十来公里就...”他刚开口,周存益和钱马壮都转头瞪了他一眼,他的声音一下就小了下来。

周存益冷冷地道:“3公里每秒也罢,十来公里每秒也好,要是光靠着沿地球切线方向飞行提升高度,提到50公里总要飞个800多公里,就算你是10来公里每秒也要在气动加热的超过三千摄氏度的熔炉里面熬个1分半,你打算用什么材料来造火箭?”

孙喜堂已经把前后想通了,心中大定,道:“我们不需要把负载加速到入轨速度,实际上我们只需要把它加速到大于可以使用冲压发动机的速度就可以了,因为爬升角度小,我们可以在火箭上装上弹翼来平衡火箭重力,这样可以降低火箭的推力要求。而在脱离地面的发射轨道后,我们可以用装在火箭头部的冲压发动机来提供大气层里面的推力,而且可以用冲压发动机的燃料来冷却箭体。冲压发动机只要工作到50公里高度时把火箭加速到两千六百米每秒的速度就行了——这是典型二级火箭开机的工作状态,到达这一高度,那么就可以转入火箭发动机飞行,就和传统的发射卫星一样了。”

种友契疑惑地问道:“你前面不是说火箭上不能用冲压发动机吗?装在后面进气流场会被破坏,装在前面,发动机喷出的热气会烧蚀火箭。”

虽然是钱马壮给的答案,孙喜堂现在还是觉的自己好像在自打嘴巴,尤其是陆亡忌表情古怪地盯着他,他满脸通红地说道:“我刚才休息的时候重新想了一下,这个问题可以解决,冲压发动机的喷口和燃烧室部分可以作为独立的舱室吊挂在火箭的外侧,进气口当然还在火箭头部,用一个弯曲的进气道把两者连接起来,这样进气从火箭轴线进,然后通过进气道偏转斜向箭体外扩压减速,直到把冲压进来的空气导入外挂的冲压发动机燃烧室,冲压发动机的燃烧室可以布置的离开火箭轴线一定距离。这样,喷流也就距离火箭箭体有了一定距离。”

岭少冲突然接口道:“小孙说的没错,实际上使用涡喷涡扇发动机的现代飞机也用了同样的技术,现代战斗机设计的时候要考虑对雷达隐身,需要让正面和下面的雷达看不到发动机里面最大的无线电波反射源——旋转着的压气机风扇叶片,所以现代战斗机的进气道都会设计成S形,这个会有一定的总压损失,但是这个损失还是可以接受的。”

孙喜堂等岭少冲说完,接着说道:“冲压发动机装在火箭头部的可以把火箭受到迎面空气动压的影响范围限制在冲压发动机和箭体的连接点到火箭头部这一小段,这样冲压发动机后面挂的载荷舱和入轨用的第二第三级火箭受到的气动载荷受到的影响就小多了,从而可以简化它们的设计。”他看了一眼陆亡忌,陆亡忌一脸怪怪的笑容,孙喜堂也忍不住笑了,道:“就象陆亡忌老兄说的一样,推力前置,火箭的长细比就可以设计的大些,能进一步减低火箭空气阻力。而当达到指定高度的时候,带着四具冲压发动机的火箭头部可以剪断和后面的载荷舱用爆炸螺栓连接的连接点,加大推力脱离,然后用降落伞回收下次继续使用。这应该可以降低系统成本的。”

“啪,啪,啪...”这是鲑福超在鼓掌。还有什么比省钱更能让户部尚书象现在一样两眼发光呢?孙喜堂还真是想不出来。

淡泊曰:凡尔纳老先生的《从地球到月球》和《环绕月球》的确是跨时代的了不起的作品,虽然他设想的大炮实际上产生不了那么高的速度,即使产生了也会有一些列的问题比如发射时候的十几万G过载,发射后炮弹受到的气动加热问题。

一个有趣的地方是,虽然《从地球到月球》里面的哥伦比亚大炮炮弹的轨道和后来的阿波罗登月不同(小说里是月球在经过天顶的时候发射的炮弹,炮弹直着向月球飞去,而真实的阿波罗登月是先进入地球轨道,绕地球1圈半之后进入地月轨道的),但是两者却有很多相似之处,比如地月轨道速度,向月球飞去的时候先减速后加速的过程等等。这很大程度是归功于凡尔纳的认真,他搜集了他哪个年代可以使用的资料来进行真正的计算。这些内容对有些读者或者是乏味的,但是在我们今天的年代里再回过头来,不能不为老先生的认真而有所感觉。觉得凡尔纳比很多现代人更理解阿波罗登月,比如我们有多少人知道阿波罗登月在进入地月轨道时候飞行速度是从10来公里每秒,不断减速,到地球月球引力平衡点——距月球62377千米,飞船的速度会降到1216米/秒呢?而凡尔纳先生完全理解这个过程。

在小说里他整整花了一章来计算登月飞船的速度,还故意在这一章计算中漏算大气阻力影响而算错,然后用没有估计到的发射时候飞船质量减轻(液压减震器排出的水)来修正错误。牛顿毕竟是伟大的,所以凡尔纳在他那个时代就能算出正确的速度,后来阿波罗登月用的速度和凡尔纳的计算结果很相似,查到的阿波罗8号登月的入轨速度是10,822米/秒,而凡尔纳小说里则是不考虑大气阻力地面11000米/秒,对于阿波罗8的346.7km高的轨道高度,凡尔纳小说的等效速度(不考虑大气影响)为10860米每秒。有了准确的速度,所以凡尔纳的登月和阿波罗登月就有了很多其他相似之处,比如航程时间等等。

阿波罗登月的时候,为了纪念这位伟大的科幻小说家,阿波罗飞船的指令舱就被命名为“哥伦比亚号”,后来的第一架航天飞机也一样叫做“哥伦比亚号”。一句题外话,美国人是非常喜欢用凡尔纳小说里的典故给伟大工程命名的,我还能想出的一个例子就是海底两万里的诺底留斯号,美国的第一艘核潜艇就是这个名字,虽然我们经常听到的是翻译成汉语的鹦鹉螺号,但是鹦鹉螺就是诺底留斯——Nautilus。

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 107岭少冲

岭少冲装作不经意地瞥了副驾驶室座的包所强一眼,包所强还是那副神游物外的样子。岭少冲估计一小时前在技术选型会议上他的气球空射方案被否决后他就是这个样子,曾经的技术人员经历让岭少冲对他的这种状态并不陌生,他应该仍然在想各种解决方案。

岭少冲在会后先找的鲑福超,当时鲑福超正拉着孙喜堂在问东问西。岭少冲等他们俩分开后再走过去告诉了他李文刚的邀请,在得知邀请的人中有包所强的时候,鲑福超明显有些失望,但是还是礼貌地回答会去。然后岭少冲给自己的老爸打了个电话,岭御道听说是因为李文刚因为“气球小子”而邀请自己去吃饭,答应的话里语气里能听得出来有些勉强,只有在听到儿子说是去御鲑庄吃饭声音里才带出了笑意。

汇集前两位客人只用了不到10分钟,找“气球小子”却用了足足一小时。实际上如果只是岭少冲自己,还真找不到这小子,岭少冲对李文刚还要找包所强也有些纳闷,实际上会议一结束他就马上去找李文刚又核实了一下,李文刚微笑着反问道:“你觉得我有老年痴呆的迹象了吗?”军人的习惯瞬间回到了岭少冲身上,你的指挥员已经给了你直接的命令,岭少冲小跑着去找鲑福超的路上懊恼地对自己说道。

岭少冲是在最后在联系了巡田使司后才在中京图书馆找到他的,他明显表现出了对被岭少冲打断思路的怒意。这层怒意直到岭少冲告诉他李文刚的邀请后才消失。

尽管有李文刚的确认,岭少冲对李文刚这时候拉着户部,兵部尚书和“气球小子”吃饭还是不明白为什么。毕竟会议上确定的是哥伦比亚大炮路线,对此还布置了技术论证的工作。航天部的事情因此变得千头万绪,而航天部部长这时候应该是忙的屁股冒烟才对。别的不说,岭少冲能看得出来火箭工程系众人对这个方案明显的敌意,他不信李文刚看不出来。如果换了自己,这时候肯定是拉着钱马壮,周存益,孙喜堂吃饭,拍拍大家的肩膀让大家一起为中山国的利益而戮力同心。相比而言,安抚“气球小子”的自尊心实在不是一件要紧的事情。但是在李文刚身边工作这么久,他从来没有看到过李文刚分不清轻重缓急的时候。要不是看出鲑福超已经放弃了包所强,他几乎要以为这顿饭是为了安抚鲑福超,不过就算那样,拉上自己老爸又是为了什么,老爸那种不通人情世故的老兵在这种场合只会坏了李文刚的事。

御鲑庄到了,本来请的客人里有姓鲑的,鲑家鱼庄会是比较好的选择,但是鲑福超却出身于“敬戒无怠,庆者在堂,吊者在闾。祸与福邻,莫知其门”的鲑家,鲑家鱼庄却是“激水之疾,至于漂石者,势也”那个鲑家开的,老板正是刚刚因为鲑福超而被逮捕的鲑仲水。鲑福超或许会喜欢这种欺负到仇家门上的炫耀,可是李文刚和岭少冲都不是这样的人。而且,三个尚书聚集在一起吃饭,最好还是到米家的地盘上,让王族能清楚地知道他们在聊什么天比较好些,虽然除了米家人以外没人见过,中山国每个人都知道在御鲑庄吃饭都会在米家留下他们的聊天记录,如果不担心米家人知道你的谈话内容,在御鲑庄聊天还是很能保证谈话的秘密的。当然,在御鲑庄吃饭的最后一个原因是御鲑庄的鲑鱼的确比鲑家鱼庄的更美味一些,一般人甚至需要提前半个月来这里预定。

还没走到预定的包厢门口,岭少冲就能听到老爸那爽朗的笑声了,他惊讶地发现包厢门口站着御林军的士兵,而且包厢附近供人休息的座位上赫然坐着至善路巡田使司巡检鹰全有,他恢复的倒挺快,居然已经开始上班了。黝黑的脸色完全盖住了之前差点要了他一命的那一枪的憔悴痕迹。他向周围扫了一眼,果然,几个来回走来走去装忙碌的服务员正是鹰全有的手下。

当他们出现在门口的时候,岭少冲看到屋里除了他预期的三个人外,米沛仁,米沛勇和米然风赫然在座。屋里的人一起看向门口,老爸甚至端着酒杯站了起来,笑道:“包先生快进来...”鲑福超也是一脸笑容。

肯定发生了什么自己没有注意到的事情,岭少冲在和包所强坐下的时候已经把航天部会议上发生的事情迅速在脑海里过了一遍,但是他仍然懊恼地发现,自己没能在这个会议上找到任何异常的足以令包所强受到如此重视的事情。但是,他很肯定有事情发生了,老爸是直脾气,从来学不会人前一套背后一套的把戏,这或许是他被李文刚提名兵部尚书后没有一点反对意见的被通过的主要原因。一小时前他还对包所强充满了轻蔑,但现在却对包所强充满热诚。同样,一小时前,包所强对鲑福超来说简直成了路人了,但现在他却主动和包所强热情的问着一些家常问题来表示他们的亲密。

肯定发生了什么自己没有注意到的事情,岭少冲又在脑海里面念叨了一遍,这次,他又加上了一条,这事情和兵部有关,要不老爸不至于笑的跟朵花一样。

包所强显然有些受宠若惊,他不知所措地说道:“我还没想出气球空射发射火箭解决办法,不过我会想出来的...”

岭御道打断他的话:“谁要你用气球发射火箭了,那才给中山国解决多大点问题啊,咱们要说的是你要为中山国立下大功了。”

鲑福超也笑道:“是啊,这搁在过去,那是可以封侯的大功啊,我看好你阿。”

包所强不明所以地眨着眼。

岭御道一仰头,玻璃杯中的二两琼浆岛美酒一饮而尽。他又拧开一个酒瓶,给除了自己儿子以外的几个人的酒杯依次斟满,然后把剩下的倒进自己面前玻璃杯中。他向李文刚点了点头,道:“老尚书不愧是我们的兵部尚书,虽然我也在会议上,但是却没有看出来这个。”然后他转向包所强,道:“他一听你说明白气球的原理,就马上想到了。几十年来,我们一直被身毒的空军优势压的喘不过气,今天,你终于帮我们找到灭掉身毒空军优势的办法了。”

包所强显然仍然是一头雾水,他懦懦地道:“是吗?可是我还不明白...”

岭御道哈哈一笑,走过来重重地在包所强箭头拍了一下,“你的气球啊,你的气球吊个二十吨的火箭都能飞到两万米,吊个几百公斤的炸弹更不是什么问题吧。身毒的战斗轰炸机再多,也得从机场起飞,就算他们可以把高速公路改成机场,那么多相关的辅助设施要是能躲过我们的侦察我就把我的姓倒过来写。不过,发现归发现,我们对他们的机场却没有什么特别好的办法,打起仗来,他们的机场肯定部署在纵深,我们的远程打击要是用导弹,只能短暂地封锁,炸完了,他们填平弹坑,修好管线,从更远的地方转场飞机,用不了个把小时就能恢复起来。可是要是有个气球吊在上空,隔个几分钟扔一枚炸弹,我就不信他们的机场在这种情况下还能继续使用。要是身毒没了空中优势,他们的陆军算个屁啊。”

岭少冲明白了,难怪气球小子突然变成了让老爸亲热地拍肩膀的包先生。岭少冲在兵部的那些年不是白待的,对身毒的作战计划里面,兵部参议司的参议们对身毒空中优势的忌惮简直渗透了纸里面的每一个字。自己叔叔岭御非的骑一师侦察连里面最重要的训练科目就是远程渗透和对机场的破袭。

包所强也明白了,他想了想,道:“气球是可以带着炸弹轰炸,最有名的就是上次世界大战,膏药国对白头鹰的轰炸。带着高度控制系统的气球用三天时间借助大气环流越过太平洋,把燃烧弹投到白头鹰的国土上。但是这种轰炸的精度是没办法控制的,大气环流只能给气球一个大致的方向,对机场这样的目标...”

米然风笑道:“这个包先生就不用担心了,如果在三万米把炸弹扔下来,超音速的炸弹可以用弹翼滑翔很远的,就算按照现在常见的GPS制导炸弹一比八的滑翔比计算,炸弹的射程也能达到两三百公里,也就是说,气球只要能飞到距离打击目标两百多公里的地方,就能有效轰炸了。剩下的事情,就由制导炸弹来完成,如果到时候我们嫌惯导精度不够,我们这些侦察兵也完全可以提供手动制导。嘿,呼唤空中支援,我在骑一师侦察连的时候做梦都盼着能干这种事呢。”

包所强笑了:“我明白了,气球是能干成这事情。不过两万米高空的气压是地面的十分之一,三万米的话就要到百分之一了,升的高在技术上是难的多了。”

岭御道笑道:“升的低会容易些,没错,但是人家把你打下来也容易的多了。”

“用气球炸弹完成封锁任务,前提条件就是气球炸弹武器的生存能力足够强。”李文刚也开口了,“我们这些外行刚才聊了一会,觉得气球的生存能力就是来自其高度,现在这个世界上,能打到两万米的防空武器不会太多,而且都是很昂贵的,所以气球的飞行高度应该在两万米以上。按照刚才会议上包先生的介绍,气球带着几百公斤的东西飞到三万米应该没有太大问题。”

包所强略一思索,道:“那倒是的确没有太大问题,无非多用点材料,把球体做的大点而已。按李尚书高空防空武器昂贵而且稀少的说法,我倒是有个想法,我们可以用气球数量来增加气球的生存能力。”

岭御道笑道:“球海战术,恐怕不容易吧。你的气球光算氦气的价钱,每公斤载荷就要40白头鹰元,带上常见的500磅炸弹,一具气球就要一万白头鹰元了。用球海压过去,对方的防空武器固然耗资巨大,你的气球阵恐怕也价值不菲吧。”

包所强点头道:“如果是氦气当然是这样,但是这种不载人的气球,我们干嘛不用氢气呢?用氢气的话,每公斤载荷才要0.14白头鹰元,227公斤载荷的气球,只用三十多白头鹰元的氢气就够了。倒是这时候球体表面积要接近4000平方米,按照每平米聚乙烯薄膜价格在0.1白头鹰元左右,这个气球要用大约四百多白头鹰元。诶,对了...”

包所强说到这里突然停下了,他也没管其他人的反应,从口袋里掏出纸笔刷刷刷地写了起来。其他人都饶有兴趣地看着他。

他写了大概一分钟后,抬起头来,道:“用氢气球的话,气球的造价主要取决于表面积,而表面积和半径的平方成正比,但是气球的浮力却和气球的体积基本相同,而体积却和球体半径的三次方成正比。所以大气球比小气球要省钱。”

李文刚眉毛扬起:“省多少?”

包所强看了一眼自己刚才写的草稿,道:“比如227公斤的气球要放飞到30000米高度的氢气球粗估造价大约四百多白头鹰元,重量增加一倍,到500公斤,造价却并不会增加一倍,而是七百多白头鹰元,而要是从500公斤增加到20倍,10吨的气球,,造价只要六千两百多白头鹰元,载荷增加了二十倍,造价却只增加八倍左右。也就是说,你用造八个五百公斤气球的价钱可以造一个带着二十枚五百公斤炸弹的气球。”

岭御道摇头道:“氢气不行的,虽然这些气球不载人,但是我也不希望我们放出来一群被一发曳光弹就能打炸的靶子。”

包所强笑道:“气球哪里有那么脆弱啊,在地面和低空,你或许能用一发燃烧弹点燃气球,可是在高空就完全不同了,甚至不用30000米,在20000米,温度就会下降到零下五十多度,压力是地面的十分之一,而且常年有着十几米每秒的大风。在那里点燃气球可不是一件容易事。”

李文刚点头道:“是的,”他转向国王,“这个我有体会,年轻的时候,在老屋山,要想给炉子生火,那可需要非常高的技术,而我们当年的驻地才不过四千多米海拔。”

米沛仁点头笑道:“对,我也听我大哥说过。”

米然风也笑道:“我在九十年代初在鹰回山参加演习的时候,要想在四千米的高度打着打火机,那可需要把打火机的燃气流量调到最小才行,要不然就点不着火。”

包所强接着道:“恐怕大伙习惯于用平常给小孩玩的橡胶气球来推测这种气球的易损性了。他们没有什么可比性,橡胶气球用针扎一个洞就砰的一声爆掉了,或者哧的一声瘪掉了.但是高空气球的球体压力并不大,就算真的在球体上打一个大洞,浮力气体的泄漏仍然可控,尤其是如果在球的侧下方开洞,浮力气体都基本不会泄漏。就算气球的浮力气体漏完,那么大面积的一个球体,就算象降落伞一样飘也该有一会飘的。”

米沛勇接口道:“用现代化的力量击落气球,白头鹰和腹黑兔都干过。白头鹰是在上次世界大战的时候,遭受膏药国的气球攻击,尽管膏药国的气球是糯米纸做的氢气球,而且飞行高度才九千多米,在抵达白头鹰的九百多个气球里面才被飞机击落20个。”

岭御道摇头道:“那恐怕是因为被发现的也就20多个吧。”

米沛勇笑道:“那也可能,在五六十年代的时候,白头鹰给被腹黑兔赶到小岛上的前流亡政府送去了一批宣传气球,因为小岛上已经停止了战斗机的袭扰,所以那个时候腹黑兔的飞行员能打下一个气球是可以授勋的。当时他们的经验是打气球要打吊舱而不是球体,因为白头鹰的气球是氦气球,而且就先刚才你们说的,机炮打在气球上都无法引爆,而是干净利落地穿一个37毫米的洞。这个洞对气球的体积来说泄气的速率基本相当于没有。但是打掉吊舱的一部分,气球都会因为少了几十公斤的负载,急速向上升去,然后在更高的高度上把自己涨破。”

岭御道放下手里的玻璃杯,道:“那照这么说,氢气球在三万米的生存能力还是可以接受的。不过包先生说的大气球恐怕不行,我们还是要用小气球,大气球目标大,充气时间长,在升到两万米以上之前生存能力是没法和小气球比的。”

包所强摇头,向岭御道说道:“尚书其实不要觉得这个充气的过程一定会很长,这还要看我们用什么设备充气,我刚才来这里之前在图书馆查了一下,今天会议上我提到的两个牛国人用的QinetiQ1气球,新闻报道里面说它要充一百二十五万立方米的氦气,而这种充气却只用两个多小时就能充完,当然,这个氦气体积是记者在胡说八道,按照这个体积,他们的气球还不得要一千多吨重,实际上算一下可以知道,他们的气球球体重量也就5吨多,加上两名载员,设备什么的,顶天也就是是10吨级别的重量,而且他们是热气球,氦气体积不需要那么大。但是他们的充气速度却可以用来进行对比,用合适的设备,我们应该也可以在几小时内完成对10吨级别气球的充气。”

岭御道摇头道:“对几十米长的目标,几小时也显得太多了。而且你算气球的造价还没考虑负载的价格,炸弹也要钱的。鲑尚书,咱们买炸弹要多少钱啊?”

鲑福超回答道:“一枚无制导的500磅的LDGPB442低阻炸弹要1000白头鹰元左右,1000磅的LDGPB443要3600白头鹰元左右,2000磅的LDGPB444要5000白头鹰元左右。与此对应的GPS改装套件每套价格在一万五千多白头鹰元左右,虽然我们从来没有买过GPS改装套件,我们一直买的是更贵一点的激光制导改装套件。”

岭御道点头道:“因为GPS炸弹受制于人,所以我们是不用的。但是工部已经开发出了类似的惯导制导的系统,精度低一些,但是用于炸机场够用了。工部的改装套件用折叠弹翼,射程比白头鹰的GPS炸弹远的多,而且价格也低的多。他们说现在的改装单价可以控制在一百七十石米,也就是八千白头鹰元以内,如果大批量生产价钱还能更低。但是无论如何,与携带的炸弹相比,气球的价钱不算什么。”

鲑福超转头向米沛仁道:“我们炸弹库存很有限,现在也就几十枚,是不是应该再买一些。”

米沛仁叹了口气,道:“当然要再买一些了。”

岭少冲知道他为什么叹气,普通的中山国老百姓会把中山国的“皇家空军”当成笑话,可是国王陛下和米家人却只能感觉到这个笑话的苦涩。因为中山国空军的现状,所以中山国只是在买战斗机的时候附带着买了些炸弹,激光制导改装套件也是象征性的买了两套,而且这两套现在都没用来改装炸弹,而是给了稷下大学去当教具。象刚才岭御道提出来的工部改装的惯导制导套件,那其实是工部尚书用来拍米家马屁的一个工程,所以只是出了一个原型就没下文了。

“也不一定要买吧,”李文刚插话道:“过去我们买是因为量太小,自己做不划算,现在要用气球投掷炸弹,那么用量肯定足够支持我们自己做了。而且我们一开始就可以发展制导炸弹,不用考虑无制导炸弹,肯定比无制导炸弹加制导改装套件便宜。”

“就算数量足够,我们自己做也不划算,”鲑福超道:“李尚书难道忘了,我们不产钢。”

“哈,福超兄说的好。”李文刚笑道:“我是在想,我们是否可以做隐身炸弹。”

“隐身炸弹!”桌子边的人都有些吃惊。

“不错,岭尚书还记得当年钱马壮把引进的派吹特地空导弹壳体改成玻璃钢壳体的时候发生的事情吧。”李文刚向岭御道问道。

岭御道眼睛一亮,道:“对,记得记得,哈哈,当年改完后,打靶的时候才发现地面的雷达看不到发射的派吹特导弹,结果打出去的导弹成了无控火箭弹。”

李文刚转过头来,向桌边一头雾水的听众解释道:“派吹特地空导弹发射后,先按照预定程序飞行,在飞进地面的导弹跟踪雷达的探测范围后就应该能被地面的导弹跟踪雷达发现定位,同时地面的另一部目标跟踪雷达则不间断地跟踪目标——就是导弹要打的东西。两部雷达的探测结果在地面站汇总,这样地面站又知道导弹在哪,又知道要打的东西在哪里,根据这个就能生成遥控指令,上传给导弹用来制导导弹飞行。但是,这个过程起作用的先决条件是地面的雷达得能看到导弹,我们当时就碰到了导弹对地面雷达隐身的情况。”

米然风笑道:“所以,如果我们自己用玻璃钢做炸弹壳体,对方的雷达同样看不到飞来的炸弹,隐身炸弹,帅啊。”

米沛勇却皱眉道:“不用金属壳体就能隐身吗?我记得有些雷达是能看到鸟群的,咱们的机场上就有就有这种雷达。”

李文刚道:“鸟群探测是怎么回事我也不清楚,但是当年我们把派吹特导弹的铝壳换成了玻璃钢壳体后,地面的雷达的确看不到导弹了,后来钱马壮他们从膏药国引进了金属化玻璃纤维的技术,这样做出了类似金属的玻璃钢,雷达才看到了导弹。”

鲑福超笑道:“金属化玻璃纤维,这个我有印象,钱马壮他们学校用这个可着实发了一笔小财,以前咱们显像管前面防辐射的滤波板都是从膏药国进口的,后来突然间就全用冲天公司的金属化玻璃纤维滤波板了。再后来,那些防电磁辐射服围裙,防静电服还有印刷电路板和ic的塑料包装袋也都用的是冲天公司的产品,其实冲天公司的前身就是稷下大学服务公司,钱马壮他们搞的。原来这个东西最早是为了导弹隐身引进来的,我还一直以为是为了做那些民用产品的引进项目呢。对了,最后也没搞清楚为什么导弹会隐身吗?”

李文刚也笑了,他向岭少冲指了一下,道:“为什么雷达看不到派吹特导弹,却能看到鸟群,小岭当年搞过隐身技术,让他给我们讲讲隐身技术101吧。”

岭少冲几年前的确搞过一阵子隐身技术,当时白头鹰刚刚击败巴比伦,那场仗的胜负本来没有什么悬念,但是作为人类历史上第一场仅仅依靠空军就打赢的战争,它对军事理论的冲击是巨大的。虽然有人争论在一个月的轰炸后,最后解决战斗的还是100小时的左勾拳——上千辆坦克参与的地面战,但是大部分军事评论员还是认同空中战役已经锁定了战争的结局的结论。

这场战争对中山国的军人们观念的冲击则更为巨大,因为中山国的主要假设敌就想这场战争中的白头鹰对巴比伦一样,身毒对中山拥有巨大的空中优势,在巴比伦战争进行之初,中山国兵部就派军队参加了以白头鹰为首的多国部队,在战后,各预备役军司令部立刻组织了对这场战争的分析研究和相关的演习,结论之一就是隐身战机在战争中的巨大作用。中山国兵部不敢奢望能有隐身战机助战,就象他们不敢奢望身毒不会装备隐身战机和自己作战一样。虽然近十年过去了,身毒还真没有装备隐身战机,但是在当时,中山军人不敢设想身毒没有从这场战争中学到了点什么。

在当时,李文刚让岭少冲组织了一批航空,电子领域的专家研究隐身技术,目的是为了对抗隐身技术,而这个小组也不负众望地出了一大批研究成果,大大完善了中山国防空部队对隐身飞行器的对抗战术。因为那一次的经历,说起来岭少冲还真可以算的上中山国里面屈指可数的隐身技术专家。

见众人向自己看过来,岭少冲道:“隐身是个很大的题目,不过我想大家想要知道的主要是为什么改造成玻璃钢壳体的派吹特导弹能隐身,同时为什么雷达能看到非金属的飞鸟。当然,这个要是从原理上解释起来,麦克斯韦方程是绕不过去的,不过我们只谈结果的话,问题就比较好说了。雷达是发射电磁波的和接受从目标回来的电磁波来工作的,一般的时候我们把这个回来的电磁波叫做反射回来的电测波,这种说法实际上并不完全正确。”

米然风笑问:“从目标回来的电磁波,不是反射是什么?”

岭少冲也笑道:“其实说反射也问题不大,因为说起来一般飞机雷达回波中80%的能量来自象镜子反射光线一样的反射,只有20%左右的能量来自被称为爬行波的行波二次辐射。这两种回波的机制是不同的,行波的二次辐射是电磁波在目标飞机的金属壳体上感生同频率电流,这个电流沿着飞机表面爬行,在爬行的过程中金属壳体象雷达天线一样辐射电磁波。而雷达波反射不是这样,它是因为雷达波从一种介质传播到另一种介质的时候发生的,就象光线从空气射到水面上,一部分会在水中折射,一部分会被水面反射出来。随着介质不同,反射强度也不同,雷达波的反射原理和这个一样——毕竟光波本身就是一种电磁波,这种反射可以用两种介质的介电常数之比的平方根来衡量,介电常数之比的平方根越大,反射就越强,穿透的折射就越弱。所以,我们可以看到,对于金属和玻璃钢来说,金属的介电常数显然要大的多。同样,对于探鸟来说,实际上探的不是鸟,而是鸟身体里面的液体。空气的介电常数是1.000585,接近真空的1,而水则足有81.5,何况我们知道鸟的血液不是纯水,而是含多重电解质的生理盐水,所以它的介电常数就更大一些。实际上早期的探鸟雷达试验也能确认这个,鸟侧面向雷达和正面向雷达,反射的电磁波强度有明显的区别,但是鸟面对电磁波张开翅膀和收拢翅膀却基本没有什么区别。这个用我们上面说的就很容易理解,因为羽毛的介电常数在2到3之间,和鸟的血液比起来和空气的介电常数差别简直小到可以忽略。”

米沛勇问道:“那气球材料的介电常数是多少?”

岭少冲想了想,道:“我也不记得,抱歉,我这就出去找人帮忙查一下。”说完,他站起身,走出包厢,来到一台传真机那里,拨通了祁法亮的电话,让他帮忙把常见物质的介电常数表传真过来。等了几分钟后,传真机里面爬出来一张打印着表格的纸,岭少冲随手在传真机里面又复印了若干份后,抓起这一摞纸,走回包厢,将手里的纸张分发给众人。

众人纷纷看去,米然风一拍大腿,叫道:“橡胶是2到3,聚乙烯是2.4到2.6,和羽毛差不多,这玩意对雷达是隐身的。”

米沛勇皱着眉头道:“牛国的摩斯旗头轰炸机,就是上次世界大战的时候造出来的那一架,它就是木制的,但是没听说过它对雷达隐身啊。”

鲑福超笑道:“还不知道沛勇兄对活塞式轰炸机这么熟悉。”

米沛勇淡淡一笑,道:“收藏兴趣罢了,在我们这拨收藏老飞机的家伙里面,要是谁能收到一架摩斯旗头轰炸机,那都是能横着走路的主。虽然当初这种轰炸机产量很大,但是因为它是木头做的,很难保存,到现在全世界也没几架了。对了,小岭,没听说过这种飞机是雷达隐身的,是不是因为那时候没人注意这事啊。”

岭少冲笑道:“摩斯旗头轰炸机并不是雷达隐身的,虽然它的结构材料是木质,但是里面装的发动机,燃油泵,电线什么的可是金属啊,金属壳体的飞机,雷达波在遇到金属壳体的时候就被挡住了,而对摩斯旗头轰炸机来说,雷达波可是轻轻松松地能穿透木头壳体,直到碰到里面的金属材料,才被反射和生成二次辐射,而这些结构的形状一般是雷达波的强反射形状。说起来大多数时候,隐身并不是用不反射雷达波的材料,而是避免出现强回波的结构,这里面一般要避免的是两个平面成直角相交的结构,因为在这种结构里面,反射的方向就是雷达波的入射方向,所以用来增强假目标雷达波反射强度的角反射器就是几块金属板直角焊在一起。又比如座舱隐身,传统的座舱盖是玻璃的,雷达波会轻松的穿过去,但是座舱内却是金属的空腔结构,数一下就知道有8个直角相交面,雷达波的强反射结构,所以座舱隐身的手段之一就是在座舱盖玻璃上镀一层导电材料,这样雷达波透射不进去,就看不到里面的强反射的空腔结构了。就像咱们买的GM-401战斗机,座舱上泛黄的颜色就来自镀的一层黄金。”

鲑福超把手夸张的一挥,笑道:“也就是说,咱们做玻璃钢的隐身炸弹完全没有问题。”

岭御道却皱了皱眉,道:“不用金属壳体,那样杀伤弹的弹片就没着落了吧。”

李文刚摇头道:“弹片何必非得是金属的,飞溅的陶瓷,玻璃碎片一样能打死人。”

米然风拍手笑道:“不错不错,弹体可以用陶瓷做预制破片,或者直接做一些玻璃球和装药混装。”

岭御道想了想,又道:“有些炸弹是有穿甲要求的,比如钻地弹,机场跑道破坏弹,这些还是要用高强度金属做壳体的。”

李文刚点头道:“不错,当然不是所有的炸弹都能隐身...”

岭少冲忍不住插嘴道:“金属壳体的要想隐身也是做得到的,白头鹰的隐身飞机也是金属壳体的,但是合理的设计就可以隐身。别的不说,给金属壳体上敷设一层吸波材料就能大幅度降低雷达反射截面积。”

米沛勇好奇地问道:“吸波材料,白头鹰肯给我们这方面的技术吗?”

岭少冲笑道:“人家当然不会给我们了,但是我们又不是要做接近20米长的隐身战斗机,一两米的炸弹,本身雷达反射截面积就有限,敷设上我们常用的吸波材料就能大幅度降低雷达反射截面积了。”

鲑福超和包所强这样没有军方背景的人都大吃一惊,鲑福超惊讶地问:“我们常用的吸波材料?我们也有这种材料?”

李文刚接口道:“那是小岭他们当初研究隐身时候的成果之一,中京的巨流江大桥上就用了这种材料。”

米沛仁点头道:“没错,鲑尚书在中京没开过游艇吧,待会吃完饭,咱们君臣到天使号上去兜兜风,在驾驶室里你们会看到,游艇上的雷达看不到那座桥,虽然它是一座钢桁架桥。”

天使号是米家的皇家游艇。鲑福超立刻领头谢恩,其他人也跟着谢过。

岭御道皱眉对儿子道:“你们搞的这东西没法在炸弹上用吧,几十厘米,太厚了。”

岭少冲笑道:“我们现在有薄一些的吸波材料了。”

米沛勇问道:“薄一些,是不是效果也差一些?”

岭少冲笑道:“那倒不是,这个要从吸波材料的原理说起。吸波材料的本质就是一种电磁波能透射进来,把电磁能转化成其他能量消耗掉的材料。低介电常数的比如前面我们提到的木头玻璃钢什么的可以做到让电磁波透射进来,但是它们不能消耗电磁波的能量,而高介电常数的材料,能做到这种转换,但是雷达波在这种材料上的反射率也很大,结果雷达波在上面直接就反射掉了。所以,这种材料利用类似相机镜头增透膜的原理,就是吸波材料的厚度等于四分之一入射电磁波的波长,这样,当吸波材料后方的飞机金属壳体把雷达波反射回去的时候,吸波材料本身的反射电磁波和飞机金属壳体反射的电磁波正好反相,互相抵消,这样就降低了吸波材料反射率,让大部分电磁波进入吸波材料中消耗掉。”

米沛勇摇头道:“这个不靠谱吧,军用雷达的波段从毫米波到米波,你的材料该取多大的厚度?”

米然风插嘴道:“没错,要不小冲他们在大桥上贴的材料那么厚呢,因为他们用了不止一层,每层管一个频段范围。”

岭少冲点头道:“正是这样。不过对于要隐身的炸弹来说,在这种特定任务里面要对付的雷达频段基本上是定的,哪怕施放前临时侦察一下也来得及,毕竟,如果对方雷达不开机,那它也探测不到我们的气球,要是开机,那我们就知道要对付的雷达频段了。所以它用一两层就够用了,在装上气球前再贴应该来得及的。而且我们给中京大桥设计吸波材料的时候还老老实实地按照波长四分之一厚度来设置的,其实合理选择阻抗匹配,我们可以用很小的厚度就能完成我们想移到的相位,所以现在相当于中京大桥用的材料那种的宽频吸波材料,我们也能把它做到1厘米以内。而如果是做单层salisbury屏——就是这种谐振型干涉吸波的结构的名字——基本上都在一毫米以内。”

岭御道突然道:“雷达能隐身,可是我记得对弹道导弹的探测,红外探测占了很大一部分。弹道导弹假弹头就是气球,据说是可以成功模拟真弹头的红外特性的。”

包所强总算有了插嘴的机会,回答道:“这个的确没什么办法,高空空气稀薄,阳光强烈,很快就能把气球晒热。相比于周围稀薄的空气,热乎乎的气球的确是很强的红外信号源。”

李文刚问道:“气球是被晒热的?”

包所强点头,岭少冲脑子里的念头飞快地转动起来,气球上带上冷却剂从球顶定时淋下来?带上液氢罐子,隔一段时间向气球里面吹一些冷氢气?

李文刚露出狡黠的笑容:“这个听起来很好解决,既然太阳是红外线的初始来源,我们晚上释放气球就应该可以解决问题了。”

众人面面相觑,突然爆发出一阵大笑。

在笑声平息后,米然风转头向包所强问道:“今天会上那些火箭工程师们说的氢气不能用绝缘材料容器的问题怎么办?这样说的话气球的释放是不是会很危险,气球阵地上又是氢气又是炸弹的。而且不管怎么说,就算227公斤炸弹,我们也要准备充一个两三百立方米的气球,到三万米气球要变成两三万立方米,这东西也要有个30多米的直径,换而言之,释放阵地也不小,这个在战时是不是会成为很明显的目标?”

岭少冲看到他老爸的眉头立刻拧了起来。

包所强倒是胸有成竹地回答道:“氢气这玩意毕竟需要至少百分之四的空气才能闪爆,我们可以从控制球体里面的残留空气入手来保证安全。只要充气的时候,球体里面没有空气,那么就可以保证安全。至于发射阵地当然不会小,但是大片场地都是不怕敌人打击的,怕敌人打击的只有气球的负载——炸弹,还有就是气球的充气站,这些地方不会大的,而且氢气站还可以建在地下,地面只有泵站和管路。”

岭御道叹了口气,道:“这个对发射阵地要求太高了,战斗阵地不是实验室,你要考虑里面的设备要在敌人打击之后能够迅速修复,更换,然后还要保证同样或者打折的性能,但是这个氢气闪爆的安全级别是不能打折的。建立在密封基础上的安全在战时很难保证。”

众人一片沉默,鲑福超打破沉默,道:“不行就还是用氦气球吧...”作为户部尚书,他提出这个解决方法是在是肉疼的紧,脸上的筋肉连着跳了几次。

李文刚摇了摇头,道:“气球的易损性是和它的价格成反比的,价格越低,能做的气球就越多,而气球越多,就越不容易拦截。”

包所强接口道:“这个倒可以解决,我们可以用便宜的小气球来做诱饵气球。让真气球隐藏在诱饵气球中间。”

众人都有眼睛一亮的感觉,米然风随机摇头道:“充气充的少固然可以便宜一些,但是人家用测距仪一测,再从望远镜里读出你的气球的密位数字,就能轻松算出你的气球有多大。很容易就把假目标给识别出来了。”

岭御道刚刚一喜,随即就被米然风这瓢冷水浇下来,脸上的神色顿时有点不尴不尬。

包所强却仍然是一脸胸有成竹的表情,自信满满地道:“这又何必担心,就做个一样大的气球又有何妨。诱饵气球不需要载那么重的重量,我们可以做成双层的,外层甚至不需要气密,只要能模拟真气球的红外和可见光特征就行,内层在适当的位置布置提供升力的小气球和索具,小气球把大气球的形状撑起来很简单的。不要说一个简单的球形,更复杂的形状我么我们过去也做过——城堡形状的,鹰回山脉形状的气球都搞过——当然,过去是为了吸引游客乘坐才这么干。”

岭御道大喜,一把抓住包所强的手,转头向米沛仁道:“陛下,我觉的我们应该成立专门的气球部队。”

岭少冲看到一丝不悦从鲑福超脸上掠过,但他随即向米沛仁笑道:“我也赞同岭尚书的提议。”

桌子另一边的李文刚却摇头道:“还是论证充分之后好,说不定包先生能找到更合适的办法使用氢气球呢。反正成立新部队也好,做气球试验也好,这都要户部出钱,我提议,户部那边出一部分人,兵部再出一些人来做这个论证吧。”

鲑福超大喜,连忙道:“正是,所谓磨刀不误砍柴工,论证充分,这个气球部队装备什么,不装备什么咱们也就心里有数了。”

岭御道想了想,道:“不错,是该好好论证一下,我看也该让防空兵和地地导弹部队参与这个论证,他们来充当红军的角色是再合适不过了。”

米沛勇道:“空军也该...”话刚出口,自己也有些尴尬,便不再说下去。

李文刚却道:“没错,这个小组里面也该有空军的成员。”

岭少冲看到老爸一脸揶揄的表情,但是岭御道却只是用这种表情看了看李文刚,终于没有说什么。

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 108陆亡忌

哥伦比亚大炮论证小组成立的那天,陆亡忌在李文刚的亲自过问下加入了这个小组,那时候他的心情非常好。作为火箭技术的外行,虽然他有信心能学会所需要学会的东西,但是采用全新的没人涉足过的技术路线,导致大家都站在同一起跑线上无疑让他大大松了口气。

在技术路线选型会议上定下了孙喜堂提出的哥伦比亚大炮方案,但是钱马壮提出:“这是一种从未尝试过的思路,我们必须要充分论证,同时应该两手准备。”在钱马壮提出这种观点后,李文刚表示同意,于是决定两条腿走路,使用哥伦比亚大炮方案的A计划开始论证的同时,仍然保留了大气层内的第一级用传统的液体火箭的B计划作为备选方案。鉴于无论A计划还是B计划,都需要第二三级液体火箭,所以以火箭工程系的原班人马为主开始了第一枚液体火箭的研发。因为“不是空中发射”,加上“这是中山国的第一枚液体火箭”,所以火箭并没有按照二级火箭来定参数,而是直接选择了2.25米直径,20米长的构型,和二级火箭唯一能挂的上关系的是这枚火箭用的液氢液氧推进剂。火箭参数选的相当粗壮,钱马壮的解释是这枚火箭是按照实验火箭的角度开发的,用来验证液氢液氧箱的绝热壳体,液氢液氧用的涡轮泵,燃烧室的设计和喷管转动矢量推力控制等等技术,火箭的工作时间要足够长,否则试验的价值就会大大降低。这些说法不能说没有道理,但是明眼人能从这个计划上一眼看出B计划的第一级火箭的影子。

这种掩耳盗铃的火箭方案之所以通过,和兵部的力挺不无关系。不过这也的确是个各方都能接受的结果。

户部满足于“省钱”的哥伦比亚大炮成了主方案,因为担心对钱马壮的提议啰嗦会影响到主方案的选择,所以他们闭上了嘴。

至于工部,他们在哥伦比亚大炮方案通过时就已经非常满意,当初铁路选型后因为高速铁路计划被无限期搁置,一大拨铁路设计人员一下子没了前途,搞轮轨的还好一点,高速不成,现有的铁路部门还是能找到适合的地方的。但是磁悬浮派人员可就尴尬了,他们被塞到了工部能安插的各个角落,就陆亡忌所知,火炮所刚吵吵着要搞电磁炮,工部马上给他们塞了一批人过去,让鲑福永大为不满,甚至在派来的人面前脱口而出:“我要钱,又不要废物。”。接收的地方对接收这么一批人固然不太满意,但是被接收的同样怨气冲天,他们都是一个个志向高远——换句话说就是心比天高的角色,被发配到一个和自己专业八竿子打不着的地方就已经够不爽了,还受到如此“热烈欢迎”,自然一肚子郁闷,这些郁闷不自觉地体现在工作上的时候就更让接收他们的部门既确信了自己的先见之明,又进一步歧视这些人。现在他们又被鲑伯水从各个角落找回来,聚到论证小组,这些人一时间士气大涨。同样的,工部也因为此举大大减小了下面的一片骂声,同样感觉轻松了许多。所以,在钱马壮纠集人马去搞实际的B计划的时候,工部非常高兴,因为这就意味着A计划的人员缺口变大了,他们索性停掉了各种一直半死不活的航空项目,把人塞了过来。

火箭人当然最高兴,他们所钟爱的传统第一级液体火箭没有被彻底摒弃,而且2.25米直径的液体火箭也让他们忙的不亦乐乎,甚至都没有时间象刚听到这个消息时候扬言的那样“去御鲑庄庆祝一下”。

至于最积极力挺这个方案的兵部,他们对这个方案偏爱来自于对弹道导弹的垂涎,按照钱马壮的说法,这枚火箭对发展兵部想要的2000公里弹道导弹很有好处,说起来这倒也不是钱马壮在忽悠人,相近的射程,大范围的推力控制,基本上如果这枚火箭成功,把这枚火箭固体推进剂化得到的就是2000公里的弹道导弹。兵部力挺这枚火箭的另一个原因是因为兵部对哥伦比亚大炮兴趣不大,这门至少几公里长的大炮怎么看都不像是一具能在战争中使用的武器。但是,如果哥伦比亚大炮能成,和平年代里中山国的间谍卫星可以象用弹弓扔石头一样把卫星用非常便宜的价格扔上天去,这种前景也足以让兵部也不反对哥伦比亚大炮。

纸面上看到的很美,实际上却是另一回事。陆亡忌对这种事情经历过很多次了,过去的方案选型经历中,他学到的一点就是:对于一个需要各方妥协的方案来说,最好的方案一定是一个各方都不满意但又可以接受的方案,而一个各方都满意的方案一定有问题。今天,论证小组第一天工作的时候,他发现问题出在什么地方了——这个看似面面俱到的方案的问题就是:往好里说,分散了航天部的力量;往坏里说,就是让A计划没有成功的希望。

陆亡忌知道,自己这个想法看起来很荒谬,今天哥伦比亚小组虽然人数寥寥,但是几天后,人到齐了,哥伦比亚小组的人数会大大超过搞液体火箭的小组。虽然如此,可惜哥伦比亚小组的力量不能用数量来衡量,而是数量与质量的乘积。未来哥伦比亚小组名单里面充斥的是各个部门早就想踢出去的工部的“闲散”人员,这些人里面固然有因为专业不对口而在那些地方郁郁不得志的,但是他们来到一个航天的工程里面也未必见得就专业对口了。也许这些人未必真的象他们之前所在部门的同事眼里那样无能,但是这是一个航天的工程,他们的专业技能未必就能在这里如鱼得水?何况之前这些人搞的项目在工部没什么好评,说句老实话,他们的专业技能还没有被证实过,无论是磁悬浮还是航空,中止,取消的项目清单打印出来那是非常长的。

哥伦比亚小组里真正的资深航天工程师就孙喜堂一个,如果他不是方案的提出人,恐怕他现在也会在液体火箭的设计小组里面。“充分论证”,陆亡忌无奈地在心里默默念叨,李文刚不知道“充分论证”需要钱马壮,周存益的那种老辣的意见吗——哪怕是反对意见。

他对方案的提出人孙喜堂的感觉比较复杂,最开始他们的冲突让他对这个人不无芥蒂。但是陆亡忌首先是个工程师,他很欣赏哥伦比亚大炮方案,最开始那点不愉快很快就烟消云散了。

无论陆亡忌对哥伦比亚小组的未来有什么样的担心,他倒是觉得哥伦比亚小组现在的气氛很不错,和液体火箭小组一样,哥伦比亚小组也在稷下大学临时征用的办公室里办公,在第一天报到的人互相认识了之后,没一点耽搁和繁文缛节,大家马上就开始工作了。

“我提议我们先一起确定一下哥伦比亚大炮炮弹出膛的速度范围,这样我们就能分开并行工作。”原铁路所的王规杨提议道:“分开成大炮和炮弹两个方向来考虑,当然,装载的炮弹和用来装载炮弹的加速车的尺寸也需要先定下来。”

“孙哥在会议上不是已经定下了两马赫的速度吗?”来自原飞机所的祁法杰不解地问道,他因为哥哥祁法明的关系和孙喜堂很熟。

“嗯,那是会议上我想到的最低速度。”孙喜堂回答道:“低于这个速度,冲压发动机很难启动起来的。速度当然是越高越好,但是速度越高,实现起来也越困难。两马赫是个保证能实现的速度。”

也是来自飞机所的种御天咳嗽了一声,道:“其实也没有多少选择,无非是高于还是低于5马赫而已。”

“对,”孙喜堂笑道:“高于五马赫,冲压发动机就用不成了,必须上超燃发动机。”

“超燃发动机?”王规杨疑惑地问道:“那是什么东西?”

屋子里有几个人脸上露出了色眯眯的笑容,超燃冲压发动机是航天爱好者们很喜欢挂在嘴上的话题,所以很多人都有所了解。

但是还是有些人从来没有接触过这玩意,所以孙喜堂解释了一下:“一般的冲压发动机虽然在2马赫到5马赫的超音速飞行时候工作,但是会在扩压过程中把吸进进气道的空气速度在到达燃烧室的时候降到亚音速,然后再喷油混合后点燃。这个对于低于5马赫的飞行速速还能用,当速度高于5马赫的时候,这种工作方式的效率就太低了。所以这时候要用超燃发动机,就是混合燃气到达燃烧室的时候,来流速度是超过音速的,燃烧是超音速燃烧,这也就是这种发动机命名的来历。”

“为什么飞行速度高于5马赫的时候亚音速燃烧效率低?”王规杨接着问道。

“嗯,是这样的,”飞机所的岭玦冲抢着解释道,他和陆亡忌很熟,小时候就和李中昆一样是陆亡忌米然风还有他哥哥凌少冲他们这群孩子王的跟屁虫了。“我们知道降低来流速度会升高空气的温度,降低的速度越大,升高的温度就越高。即使一般的工作在3马赫飞行速度的冲压发动机,来流压力也会增大37倍,空气温度会上升2000到2200摄氏度,所以,仅仅从温度控制来说就有不得不如此的理由。不过温度只是一个方面,就算能够处理因为进气冲压而提高的温度,仍然存在着燃气膨胀加速至少要大于进气的速度才可能提供推力的限制,而从亚音速膨胀到5马赫以上的速度所需要的燃烧室和喷管长度会非常长,这会导致阻力急剧上升。会上升到发动机推力不足以克服自己产生的阻力的情况——当然,这对超燃发动机来说也是普遍现象,就是人家常说的超燃发动机的净推力是小于零的。不过,对于普通的冲压发动机来说,这就不是净推力不大于零而是净推力大大小于零的问题了。”

陆亡忌注意看了孙喜堂一眼,见他满面笑容,连连点头,却毫无愠色。

“可是燃烧室和喷管加长,迎风面积没有增大多少吧,阻力怎么会急剧上升?”王规杨对此表示不解。

“不错,迎风面积的确没有增加,”岭玦冲接着解释道,“但是阻力还是上去了,这个是因为一般的飞行和高超音速飞行产生的阻力是不同的。在一般的航空器飞行中,摩擦阻力远远小于诱导阻力——基本上是飞行器前后的压力差产生的,在飞行器设计里面,这个阻力一般和升力挂在一块考虑,所有有时候也把它叫升致阻力。相比于这种阻力,摩擦阻力几乎是可以忽略不计的,低速飞行的高尔夫球甚至要把表面弄的坑坑洼洼的,目的是保持附面层,从而推迟气流分离时间,减少尾涡,从而减小压差阻力,当然,表面坑坑洼洼的,肯定比光滑表面的摩擦阻力要大,但是相比于减小的压差阻力,总阻力是大大减小了。即使是现代的战斗机,摩擦阻力也是远远小于诱导阻力和激波阻力的。但是,在高超音速飞行中,摩擦阻力却占据相当大的比重。所以燃烧室和喷管加长,摩擦力随着接触气流的面积增大,从而大大增加了。”

“在战斗机上摩擦阻力是一个小量,到了高超音速飞行时候摩擦阻力占的比重增大了?”王规杨仍然一脸不解的重复了一遍。

岭玦冲点了点头,道:“这是因为在高超音速飞行中,飞行器引发的激波角小的多,这样激波面距离壳体就很近,在这样的尺度下,流场雷诺数非常小,空气的粘性就很显著了...”

“雷诺数好像在哪里听说过,为什么雷诺数小,空气的粘性就变化了?”王归杨追问道。

“我来说,”祁法杰抢道:“雷诺数的概念是1893年牛国人雷诺兹观察圆管里面的流场时候确定的,现在大学里面空气动力学的教学还会重复这个试验,就是在一组不同直径的玻璃圆管里面通过不同速度的流水,在管子中央用一根细管子放出一小股带颜色的水,雷诺兹观察到同样的水流速度,管子大了,带颜色的水保持直线不散的距离就变短了——也就是说管子大了,水对颜色水的粘性作用就不及颜色水自身的惯性,不能带着颜色水平行于管子流动。所以岭同学说的是雷诺数小,空气粘性就显著,同样的条件下,空气的粘性系数是不变的...”

“人家是问我诶,”岭玦冲夸张地做出了个不满的表情,然后转头对王规杨道:“空气粘性在这种情况下显著,另外小祁说的也不全面,空气的粘性系数当然会变...”

“我又没说它不变,我说的是同样条件下不变。空气的粘性系数和温度成正比,谁不知道啊。”祁法杰抢道。

“嘁,你刚才那一嘴让王工他们听了感觉可不是空气的粘性系数不变吗。”在刺了祁法杰一句后,岭珏冲接着道:“空气的粘性系数和温度成正比,越热,空气就越粘。高速飞行的气动加热,激波层内的空气温度很高,所以高超音速飞行的时候,摩擦阻力增大的很明显,在总阻力中的比例也大大提高。结果就是在这种飞行中,减少飞行体的湿面积——湿面积就是气流接触的飞行体的面积,”见王规杨还要问什么,种御天抢着说道,“你可以想象成把飞行器浸在水里,那些会变湿的面积的总和。在高超音速飞行的时候,减少飞行体的湿面积对减小阻力是很重要的,因为减小湿面积,就是和空气摩擦的面积减小了,这样也就减小了摩擦阻力。按照我们前面说的,在高超音速飞行中,摩擦阻力占了很大一部分,减小摩擦阻力,总阻力就大大减小了。”

王规杨想了想,笑了:“还是不是太明白,是不是可以归结到一句话上:结论就是,高于5马赫,冲压发动机是用不成的。”

孙喜堂笑着点头道:“虽然我也不能象岭工一样把原理说清楚,但是对我们来说,得出这个结论就够了。”

祁法杰也笑道:“用超音速燃烧解决温度和阻力问题,进气冲压减速有限,所以温度升高也就有限,燃烧室燃烧后加速膨胀也不需要从亚音速加速到高超音速,如此一来,发动机的湿面积就可以控制到可以接受的程度,帅啊。飞行速度5马赫以上的场合里,超燃发动机还真是闪亮上场啊。”

在陆亡忌印象里,他还没有听说这玩意现在有实例,他疑惑地问道:“听说超燃发动机还只是试验性质的东西,这玩意已经可以使用了吗?”

这下子孙喜堂的笑容变成了苦笑,他苦笑道:“我也没有听说过这玩意有那一家真的用了,据我所知,从50年代这个理论提出以来,直到1981年人们才开始实际试验超燃发动机——在袋鼠国进行了超燃发动机的第一次地面试验。首次飞行试验是毛毛熊在1991年做的,他们把装了超燃发动机的试验飞行体装在一枚地空导弹的顶端,用地空导弹来提供初始速度,从1992年到1998年,在白头鹰和公鸡国的参与下,毛毛熊又试验了6次,总共7次飞行,取得的最好成绩也不过是6.4马赫的最高速度和超燃发动机持续工作时间达到77秒。白头鹰开始试验的比较晚,虽然他们有最充足的资金,但是去年6月他们的第一次飞行试验却没有成功,按照巡田使司的消息,白头鹰的超级X小组要到2004年才会再次进行飞行试验。”

祁法杰显然吃了一惊,道:“从亚音速燃烧到超音速燃烧这么难吗?全世界都搞不定?”

孙喜堂挠了挠头,道:“应该是很难吧,至少从现在人类取得的成绩上来看是这样。不过至于难在哪里,我可说不上来了。”

“难点在于,”旁边的种御天缓缓地说道,见大家的目光都看向他,便微微一笑,接着道:“难点在超燃发动机对油气比调节非常敏感,速度稍微快一点或者慢一点,空气密度大一点或者小一点,甚至因为吸进的空气中有那么点湍流,进气量一变,原来的稳定燃烧马上会开始震荡,而震荡一旦开始,就基本上没什么机会恢复回来,只能在熄火后再次从冷循环开始重新点火。所以,毛毛熊的试验尽管只有一次天时地利人和都凑到一块,再加上那么点人品大爆发,发动机稳定工作了77秒,就已经是世界纪录了。”

岭玦冲也补充道:“超燃发动机的另一个问题每次循环的时间,因为来流是高超音速,而发动机的长度并没有明显加长——否则就又成了冲压发动机了,所以从空气进入进气道到燃气排出喷口,时间非常短,是以毫秒计算的。喷油混合燃气,点火,燃气燃烧后和来流进行能量交换都要在这毫秒计算的时间内完成。以燃烧后的能量交换来说,因为能量交换时间短,所以在被点燃后,燃气在通过短短的燃烧室的时间是非常非常短的,这样就导致燃烧室只能针对一个特定的速度和推力进行优化,对于其他的工作条件,要么会出现喷进来的燃料无法充分燃烧,要么冲压进来的空气无法和燃烧的高温燃气充分交换热量,导致吸进来的空气仍然象冷循环一样被排出了。”

孙喜堂点头道:“没错,老实说,到目前为止,超燃发动机的飞行试验中还没有出现过净推力。”

王规杨环视了一圈,然后笑了,道:“我们中山国人未必见得那么天纵奇才,能解决全世界也解决不了的问题吧。”

屋子里的人默然,有几个人在不自觉地点着头。

王规杨总结道:“所以大家都同意哥伦比亚大炮的炮弹离开哥伦比亚大炮的炮膛,这个名字说起真绕口,我们还是给这些组件都起个名字吧。现在能看到的有轨道系统,在轨道上跑的加速车,还有绑在加速车上的火箭和卫星。我提议整个系统仍然是哥伦比亚大炮,其他的分系统各取一个名字或者代号。”

祁法杰第一个叫好,并提议:“二十八宿怎么样?”在场的人嘘声一片,种御天笑道:“你军训还没结束啊?”虽然每年中山国会有三万人服兵役,对于年轻人来说,服过兵役的不在少数,但是对于这里的这群人来说,有过服兵役经历的人却不多。因为这群人学历最低的也是大学本科,他们唯一服兵役的经历就是大学里面的军训,在军训里,很多人都受到来自部队的教官的影响,也开始喜欢用二十八宿等等中国古天文学家给星星起的名字来作为军用代号。

孙喜堂道:“三国人物如何?最大个的轨道就是王平——沉稳踏实,加速车是赵云——迅疾如风,火箭卫星和冲压发动机组件是桃园——桃园三结义,三个组件是三兄弟,火箭是张飞——性如烈火,卫星是刘备——大家都是围着它转的,冲压发动机是关羽——冲锋陷阵,攻无不克。”

陆亡忌也来了兴趣,建议用元素周期表。王规杨提议水浒人物,加速车自然是神行太保,三个组件是阮氏三雄。

但是一番比较的最后结果是大家采用了种御天提议用奥林匹斯神话里面的人物,轨道系统以泰坦命名——宛如大地,加速车被命名为赫尔墨斯,取其象思想一样敏捷的行走——对,是行走而不是飞——速度,而火箭加卫星加冲压发动机则命名为赫拉——天后般的丰饶多产,其中火箭命名为赫菲斯托斯——赫拉最有名的儿子,这是祁法杰提议的,理由是火箭长长的尾焰象火神炉子里面喷出的火焰,虽然他比较搞笑地提出了伏尔肯这个名字,但是大家也都同意这个名字,并且在种御天纠正后放弃了火神的大秦名字,用回了奥林匹斯的赫菲斯托斯;冲压发动机则命名为赫拉克勒斯——虽然他不是赫拉亲生的,但是作为宙斯最有名的儿子,加上作为赫柏的丈夫,在赫拉组合里面大家都没意见。而且大家也都希望这个关键的组件有着大力神一样的力量;装载的卫星命名为赫柏,在种御天这么提议后,祁法杰问为什么,种御天道:“在大力神旁边放其他的女孩子,不合适吧?”祁法杰笑道:“也没什么不合适的,谁不知道大力神是诸神里面有名的流氓。”

在这个插曲过后,王规杨接着刚才说的:“好啦,大家都同意,赫拉从赫尔墨斯分离的速度应该在二到五马赫之间,然后使用传统的冲压发动机来解决推力和冷却气动加热的问题,至于超燃发动机,还是再等个二三十年吧,到那时我们升级版的哥伦比亚大炮可以考虑用这玩意。”

同样搞磁悬浮出身的冯必达皱眉道:“可是二马赫和五马赫也差着一千米每秒的速度呢。”

王规杨笑道:“对第一门大炮来说,两马赫能实现就是很不错的结果了。”

孙喜堂摇头道:“我们要造几门大炮啊,两马赫的大炮能用在更高的速度上吗?”

“能!”

“不能!!”

王规杨和冯必达同时开口,两人对视一眼,

冯必达道:“王工,应该没问题啊,低速的轨道以后可以继续延长,那样不就能用来发射更高速度的炮弹了。”

王规杨拧起眉头道:“你这是真把这门大炮当成磁悬浮列车了,但是按照这个计划的介绍,这个炮弹不是地面旅行的列车,出膛的时候不能平行发射,最后要有抬高角度的,这样一来,抬高点,抬高角度对于每种速度都应该不一样吧,你同样的轨道能用于不同的速度?”

冯必达沉默了。

种御天笑道:“那也就是说我们一旦选中了大炮的出膛速度,大炮一旦开始设计建造,那就不能反悔了。”

王规杨点头道:“正是如此。”

孙喜堂犹豫了一下,道:“这么说来,我们还是考虑一个大一点的速度吧,速度太小,耗费巨资造的大炮起到的作用就太小了,我提议四马赫。”

种御天摇头道:“那也得造的出来才行,我觉的三马赫就已经有点野心勃勃了。毕竟咱们没造过,第一次还是有把握一点好。”

祁法杰笑道:“要是稳妥,那索性还是用孙哥在会上说的两马赫吧。”

种御天摇头道:“那也太保守了,三马赫还是应该做的到的,而且对于大气层中在这个速度下飞行,在工艺结构上历史上也有可以借鉴的东西,比如水车高空高速侦察机,福克斯白战斗机,末日女仆轰炸机。”

陆亡忌摇了摇头,忍不住插嘴道:“我们要不然先看看每种速度要求什么样的轨道再说吧。”他转头问孙喜堂道:“轨道和速度的关系应该是什么样的?”

孙喜堂不假思索地回答道:“轨道的主要限制是过载。一般卫星的设计过载都是四倍重力加速度,我们如果想用提供商用卫星发射服务来养活自己,那么就要服从这一限制。”

王规杨摇头道:“我看了方案说明书,里面有一点没有提到,因为有抬高角度,所以轨道的一部分必然有一定高度。而整个轨道的最终高度——我觉的最高的地方一定在赫拉脱离赫尔墨斯的地方——这个高度会是一个限制。”

祁法杰转头问道:“这个高度是一个限制?怎么限制?”

王规杨回答道:“要是最终高度有个几百米,你难道修一串几百米高的铁塔来把轨道架起来啊?所以,肯定要利用现成的坡地。当然,我们会对坡地进行改造,但是高度超过一定程度,能利用的坡地就难找了。”

孙喜堂问:“按王工的经验,这个高度应该限制在多少?”

王规杨回答道:“500米吧,按照以前在中山国北部线路选择的经验来看,500米的高差对于几十公里范围内还是能找的到的,不行最后靠上座两三百米相对高度的小山就得。反正这种加速随着速度越来越高,高度上升的曲线显然也是越来越陡的。”说着,王规杨打开了办公桌上的终端,登录了进去,然后转头向孙喜堂道:“孙工你给我分配些克瑞的机时,我现在编写一个程序算一下。”

孙喜堂打开面前的终端,登录进去,然后进入资源分配界面,分配完毕后,他抬起头来,道:“计算编号已经给你发过去了,收一下。”

王规杨道:“收到。”

祁法杰好奇地问:“这个程序怎么算啊?感觉变动的因素太多了。”

王规杨笑道:“其实也没有那么多。这个程序的边界条件就是全程不高于四倍重力加速度,轨道高度低于五百米,在这个前提下,算出针对各个脱离速度的最短轨道长度的加速方案而已。”

祁法杰摇了摇头,道:“没那么容易吧,每个时刻的垂直和水平加速度你都可以取任何值,这就至少有两个变量了。”

冯必达打断他道:“没两个变量,只有一个变量,因为我们已经确定了最大加速度是四倍重力加速度,用一个变量代表一个方向的重力加速度,另一个方向的重力加速度用简单的矢量合成就能定出来。”

王规杨笑道:“对,所以我需要的加速方案就是一个针对不同速度的垂直向上的加速度值的曲线。算这个可以简单的用时间片计算,从位置距离零,高度零开始,这时候的垂直和水平方向上的速度也都是零。然后根据每个时间片的当前速度,针对这个速度应该取的加速度,算出这个时间片结束时候的位置和速度,再重复用这个速度得到下一个时间片应该具备的加速度,算出下一个时间片的位置和速度。迭代下去,最后达到需要的速度值或者高度超过允许高度为止。在算出能够满足的方案里面选出最优加速度方案就行了。”

祁法杰接着摇头道:“就算如此,你每个时刻的某个方向的加速度值也是在一个最大值下的任意值,你总不会是把加速方案按时间分成若干份,在每份时间片内部假设加速度相同,然后每份给按照从小到最大一点点增加去循环吧。要是那样,如果你给的时间片不够多,那加速方案也不可靠啊,但是要是多了,这就是远远超过天文数字的计算量了,克瑞也算不过来啊。”

王规杨笑了,道:“你说的不错,如果要穷举覆盖轨道长度范围的所有加速曲线,那当然是克瑞也算不过来的。不过对于这种加速,还是有一些规律的,我用把垂直向上的加速度作为变量来考虑,对于最优加速方案来说这个加速度其实不会时大时小,基本上要么从小到大,要么从大到小。加速度的改变一定是和赫尔墨斯的运行速度相关的——因为最后的脱离速度是看的它。我假定这个最优加速方案是这样的一种加速方案,向上加速度随赫尔墨斯运行速度的变化曲线是一条直线,这样,我就不需要覆盖所有的加速曲线,只用在这样的一族直线里面选出最优的一种就行。”

祁法杰看起来有点懵,喃喃地念叨:“那最后的方案是什么样的?”

孙喜堂转头向他道:“王工要找出的加速方案可以用四个参数定出来,产生垂直向上加速度时候对应的赫尔墨斯速度的值,这个时候的加速度值,结束向上加速度时候对应的赫尔墨斯速度的值,这个时候的加速度值。”

祁法杰摇头道:“根据速度线性变化的加速度就是最优的吗?不一定吧。”

王规杨叹了口气,道:“当然这个有很大的可能不是最佳的加速方案,但是由于算出来的结果是在所有随速度变化的直线里面最优的一条直线,所以真正的最优的加速方案和它比估计也强的有限,对我们的论证来说已经足够用来进行指导了。你可以想象的到,加速方案是以速度为横轴,垂直向上加速度为纵轴的坐标系里面的一条曲线,并且曲线不会有相同速度不同加速度的点,可选的曲线涵盖在一块矩形里面,矩形的左下角的点是最小速度,最小加速度,矩形右上角的点是最大速度和最大垂直向上加速度的点。根据速度线性变化的加速度就相当于这块矩形里面所有起点在矩形左边,终点在矩形右边的直线的集合,涵盖的面相当大了。”

祁法杰想了想,道:“你计算里面把时间片的长度取多少?”

王规杨道:“一毫秒,应该够了。”

祁法杰笑道:“不过从控制的角度来说,你大概做不到在毫秒级别调节加速度吧。”

王规杨皱眉道:“为什么做不到?加速度的控制是靠轨道的形状和电流的大小来控制的,让列车悬浮的同极相斥或者异极相吸的磁力是随着距离的平方成反比的,只要赫尔墨斯的速度方向和轨道方向不同,就会导致它接近轨道——不会远离轨道,因为我们不会让垂直方向的加速度指向下,也就是说轨道总是向上抬起而不会向向下或者轨道切线的曲率变小——在接近轨道的时候,赫尔墨斯受到的电磁力会随着距离减小,成平方的增大,随着这种抗力的增大,赫尔墨斯在这种力的作用下产生的加速度一下就能达到我们的要求了,至于沿着轨道方向的加速度完全是靠电流大小来控制的,按照现在的强电控制能力,并不困难。”

祁法杰接着问:“那么轨道能做的那么精致吗?”

冯必达插进来道:“我明白小祁的意思,小祁是想着1毫秒通过的距离很短,轨道的形状加工起来有难度吧。其实不用担心这个,我估计需要产生向上加速度的时候,赫尔墨斯应该在百米每秒的级别了,1毫秒也就是分米级别的,分米级别的轨道的形状设计制造并不困难。就算是几十米每秒的低速的时候,对应的也是厘米级别的轨道,说起来也不算多难加工的。”

王规杨道:“嗯,说到控制,我估计我们还可以按时间进行控制,也可以按照赫尔墨斯的运行距离进行控制,我把这两个也考虑进去,就是也考虑随运行时间线性变化的加速度和随运行距离线性变化的加速度,这样,加速方案覆盖的应该够全面了。”

种御天问道:“你打算用什么参数作为目标参数进行优化?”

王规杨想了想,道:“应该是距离吧,轨道造价是和长度成正比的,距离越短,工程造价越低。”

陆亡忌忍不住摇头道:“距离最短而且保证不超过500米高度的是自始至终没有向上加速度的加速方案,比如水平轨道。要是赫拉在脱离赫尔墨斯的时候,飞行速度方向是俯冲,你还能得到比水平轨道更短的轨道,但是这样的轨道对我们来说意义不大,我们会希望赫拉的脱离速度方向向上,和地面的夹角越大越好,角度越大,赫拉爬升时候需要拉的迎角就越小,而且升到两万米高空的时间更短,飞行距离更短。两万米空气密度是地面的十分之一,空气动压和空气密度成正比,所以如果速度没有增加的话,空气动压也会降到十分之一,气动加热会大大改善,如果飞行速度增加,那么速度要增加到三倍多才会和地面空气动压持平。我们肯定希望赫拉尽快爬升到这一高度。”

种御天也道:“对,赫拉连接在赫尔墨斯上面的时候,在赫拉连接在赫尔墨斯上面的时候我们能够安排更多的受力点,相比于赫拉脱离赫尔墨斯升空,那时候拉升需要的力量只能作用在赫拉的翼面和赫拉舱段的连接点上。在结构设计中,受力越分散,需要传递的结构越短,对于同样承受的过载,结构重量就越小。所以我们会希望主要的拉升发生在地面上,就是说脱离后需要拉升的角度越小越好。如果主要在脱离后拉升,相比于在赫尔墨斯上面拉升,产生同样的向上加速度就会需要赫拉付出更多的结构质量。你还记得上次会议吧,派嘎索斯才1.3个G的过载,付出的结构质量就很明显了。”

王规杨点头道:“对,我把这个给漏了,应该加上赫拉脱离赫尔墨斯的飞行方向和水平方向之间的角度,飞行速度方向和轨道的方向必然是一致的,实际上向上的加速度就应该是轨道形状的变化产生的。这个角度当然是越大越好。可是角度越大,轨道长度也会越大,这两个优化参数是矛盾的,而且我估计有些角度在某些飞行速度下,任何加速方案都实现不了。”

种御天道:“要不然我们也象最小高度一样,给一个最小爬升角度的边界值进行限制如何?”

孙喜堂摇头道:“不妥,爬升角度应该是优化值,不应该是限制值。如果是限制值,你得到的一定是这个角度的最小距离,但是这个结果未必见得就比一个比它更大的角度更合适。说不定一个更大的角度,距离也在我们可以接受的范围内,或者轨道长度没变多长,角度却增加很大呢?”

冯必达点头道:“有道理,这样吧,我们按照不同的角度,从抬高角1度开始,每增加1度算一个最优方案,把这些方案放在一起比一下,不就有结果了吗。”

王规杨笑道:“好,就这么办。”话音还没落,噼里啪啦的键盘声就响了起来。

祁法杰似乎明白过来了,但是他又皱起了眉头,向冯必达问道:“随速度变化我能想象的到如何编写这个程序,因为最小速度是零,最大速度是对应的脱离速度,起始加速度点和终止加速度点就在这个速度范围内,程序的循环边界就是这个范围。可是时间和距离怎么给计算范围呢?你不算一下,你也不知道按照在某种加速方案下,达到脱离速度的时间或者距离,这样你只有时间为零或者距离为零的加速度起始点,没有终点啊。”

冯必达笑了笑,道:“其实随时间变化的很容易算,我都可以把它的解析方程列出来,用求极值方法算最优解。不过现在有克瑞,就不费这事了。至于你说的范围,也很容易,起始时间或者距离的范围是定了的。”

祁法杰迷惑地重复了一句:“定了的?”

孙喜堂笑道:“是定的,加速度起始点的起点是零点,加速度起始点的终点是在没有向上加速度的情况下达到脱离速度的点。”

祁法杰哦了一声抢道:“原来如此,没有向上加速度,赫尔墨斯受到的加速度就是水平方向上的最大加速度,就是轨道水平的时候达到脱离速度的时间和距离。但是这个只定义了加速度起始点的范围,加速度终止点的呢?”

冯必达也皱起了眉头,思索起来。

祁法杰求助地向孙喜堂看去,孙喜堂也皱着眉头在思索。

岭珏冲突然啊了一声,众人向他看去,岭珏冲道:“大家看这样行不行,赫尔墨斯总归是经过了垂直向上加速度起始时间点才开始有向上的速度的,这个向上速度在到达加速度终止点之前是不断增大的,对于每种加速方案,总有一个垂直向上的等效平均加速度,我们按照这个垂直向上的等效平均加速度算,按照这个等效平均加速度计算向上爬升距离累计到500米的时间,加速度终止时间点不会比它更大的。”

孙喜堂哈的一声笑了出来,道:“在向上最小加速度趋近于零时候,向上飞行达到500米的时间趋近于无穷大,加速度终止时间点不会比无穷大更大的。”

陆亡忌摇了摇头,看着自觉“犯了低级错误”而涨红了脸的岭珏冲,道:“岭工找到答案了,这里面有两个时间点,一个时间点对应你说的最小向上加速度的500米距离时间点,另一个对应于水平加速到脱离速度的时间点——其中一个时间点变大的时候,另一个就会变小。水平加速度可以用垂直向上的等效平均加速度和最大允许加速度算出,如果你向上等效平均加速度趋近于零,那么水平加速度就是最大允许加速度的平方减去最小加速度和重力加速度和的平方再开方,这个加速度对应于水平加速一直加速到脱离速度的时间是可以算出来的。如果先到达脱离速度,就用这个时间,如果先到达500米高度,就用爬到这个高度的时间。实际上,可以联立两个方程,找出时间相等的最小向上加速度,这个时候对应的时间就是加速度终止时间的最大值,只有达到这个值,才会有最大的抬高角。”

祁法杰拍起了手掌,道:“漂亮。”转头却看到有些脸红的孙喜堂,不再说了。

孙喜堂脸红了一下,却马上恢复了正常,道:“这个我倒没有想到,陆兄脑筋转的好快,这么说来,距离也可以用类似的办法来定。”

冯必达道:“不错不错,就这么办。”然后站起身来,走到王规杨身后,王规杨转过头来,道:“我刚把一次发射的接口定出来了,你写全部发射和优化的主程序,我先写按照速度线性变化的一次发射的实现。”

冯必达点了点头,道:“好。”走回自己的办公桌,键盘声也随即响了起来。

家园 【原创】中山国的故事-飞龙在天 109陆亡忌

另一边,王规杨和冯必达已经开始热火朝天地编写轨道计算程序了,岭珏冲却还拧着眉头在思索。祁法杰笑道:“老岭还在想啊,这个没那么复杂吧,连我都想明白了。”

岭珏冲却不理他,又沉吟片刻,向陆亡忌道:“陆工刚才说的好像还是不对。”

陆亡忌心里一紧,也是稍稍沉吟了一下,却想不出哪里不对,便问道:“哪里有问题?”

岭珏冲拧着眉头,道:“你刚才说的有一个前提,就是达到抬高角最大的值的时候,就是向上的加速度终止点,也是赫拉脱离赫尔墨斯的地方。这个恐怕不一定吧。抬高角最大的值是向上的速度最大的值,在速度到达这个值的时候,如果总速度还没有达到脱离速度,那么应该还有一段轨道用于水平加速。”

祁法杰哈的一声笑了出来,道:“那就推迟加速或者减小向上加速度让这两个值一致不就...”说到这里时候,看其他人都是思索的申请,话说了一半,就讪讪地停了下来。

孙喜堂突然道:“岭工说的对,最佳内弹道未必能做到脱离点和向上加速度终止点重合。毕竟这里也是互相制约的,越靠近脱离点,水平速度越大,同样距离的加速度方案,如果靠近轨道后半段,产生的向上速度会更小一点,但是产生高度也小,如果靠前,产生的向上速度大,但是产生的高度也大,很可能还没来的及加速到脱离速度,高度就超限了。”

祁法杰不解地问道:“不就是因为这样陆工才说两者重合的时候抬高角最大吗?”

陆亡忌叹了口气,道:“岭工是对的,我们说的轨道问题里面,真正的重合点只有一个,就是达到轨道最小高度——五百米——的点和达到脱离速度的点重合。从这点看,我们的确没有理由假定最大向上速度的点就是500米高度点和脱离速度点,有可能最佳轨道反而是先达到最大向上速度,然后停止垂直于轨道的加速保持这个向上的速度而全力进行平行于轨道方向加速补足水平速度,达到脱离速度的时候达到500米高度点。”

祁法杰一脸泄气的表情:“也就是是说我们还是没找到向上加速度终止时间点的约束,说了半天,岂不是又回到了问题的原点了。”

孙喜堂哈哈一笑,道:“怎么会,刚才陆工的方法是可行的,不过要修正一下而已。”

岭珏冲也展眉笑道:“是啊,陆工提到的两点约束,够用了。”

祁法杰一脸问号:“我这下可彻底糊涂了。”

冯必达从电脑屏幕后探出半个脑袋,道:“我都听明白了,他们是这个意思,我们的程序是一串循环组成的,这个向上加速度的起始点和终止点肯定在最内圈的循环,也就是说我可以用起始加速点,起始加速度值,终止加速度值,最大允许加速度,脱离速度,最大允许轨道高度这些作为已知的值来算向上加速度的终止值的最大值。算法很简单,先用轨道高度算一遍,再用脱离速度算一遍,取两者中大的那一个就是了。”

孙喜堂笑道:“算这个得在循环的倒数第二圈算,计算次数不会少,而且这玩意计算也不是很简单的加减,计算量可能还是挺大的。其实咱们还有一个更简单的办法。”

陆亡忌心念一动,顿时明白了孙喜堂的办法,也忍不住露出一丝笑容。

沉默半天的种御天也笑道:“孙工稍等,我似乎也想到了,等我一分钟,我理一下。”

冯必达呸了一声,道:“这又不是智力竞赛,孙工有什么办法就说吧。”

种御天脸上的笑容僵住了,不过屋子里面的人除了陆亡忌外都在看孙喜堂,种御天瞥见陆亡忌扫过来的眼光,愣了一下,陆亡忌赶快把眼光移开。

孙喜堂虽然眼珠转动,却显然没有看到这些,他再次来回看了一下,笑道:“看来好几个人都想到了。方法很简单,我们是搞工程诶,又不是搞理论,如果定这玩意啰嗦,那么简化处理就是了。首先水平加速到脱离速度的轨道长度和加速时间我们是很容易算出来的,剩下的就是我们愿意为这个抬高角付多大代价的问题了,比如,水平加速用10公里的轨道长度,你愿意为了获得增加1度的抬高角多付出一倍的轨道长度吗?直接给定一个值不就得了。计算量可能会增大一些,不过,咱们用的是克瑞啊,算这么个问题还不至于要咱们挖空心思吧。”

祁法杰也笑了。

冯必达又呸了一声,道:“还真是懒人的办法啊。”

孙喜堂毫不脸红地接口道:“那是,世界可是由懒人推动的。”

在解决了轨道算法问题后,大家继续讨论,因为王规杨和冯必达在忙,虽然原来搞磁悬浮的还有几个比如郝明川,王规檀在,但是他们就刚见面的时候客套了几句,在后来的讨论中始终一言不发。

在缺乏这方面专家意见的情况下,大伙很自觉地避开了泰坦——轨道系统和赫尔墨斯——加速车子系统,话题很快就转向了具体的赫拉——炮弹——设计,或者更确切地说,转向了赫拉克勒斯——炮弹头部的那部冲压发动机的设计,毕竟赫菲斯托斯——赫拉组件最下方的火箭有一大票火箭人去考虑,他们用不着一开始在上面花太多心思。

种御天向孙喜堂问道:“选型会议上你说要用四台冲压发动机,用得着用那么多发动机吗?觉得象这种场合,单发就够了。”

孙喜堂一脸问号:“单发,单发怎么够啊,推力都不均衡,赫拉和赫尔墨斯脱离后还不得翻着跟头上天啊。”

种御天哼了一声,撇了撇嘴道:“怪不得你要用四发呢,你忘了赫拉克勒斯主要在大气层里面飞行了,在赫拉尾部装尾翼就能轻松配平啊。”

孙喜堂摇头道:“翼面配平不会很好用,厚了阻力大不合算,薄了又不好装管路散热,拿派嘎索斯来说,在抛掉带着翼面的第一级火箭之前,主翼能烧掉五分之一。这种飞行途中翼面不断不规则变化的,你也不好写控制软件吧。”

种御天笑道:“这应该不用担心吧,第一,这种飞行器怎么可能提前写好控制律进行开环控制,当然是靠闭环反馈来控制的,用传感器实时传回飞行的飞行状态,然后根据操纵输入,伺服机构控制舵机跟随。翼面就算变化,传感器也能实时传回当前过载,过载没拉够就接着拉呗。第二,我不知道派嘎索斯为什么能容忍把舵面烧掉那么多,就任何一种翼面来说,都不可能是实心,最次,也会是壁板夹蜂窝结构,不过那都得是靠近翼面边缘的地方了。在翼面内通过燃油降温没那么难。”

陆亡忌突然哦了一声,众人看向他的时候他咳嗽一声清了清嗓子,道:“我想起来为什么派嘎索斯会让翼面被烧掉了,是因为...”

“因为派嘎索斯用的是固体推进剂,没法燃油散热。”孙喜堂见众人看向自己,耸了耸肩,道:“我刚才也是一时没想起来。”

种御天微笑道:“那不结了,这种工作时间不长的发动机也不用纠结多台来保证可靠性吧。”

孙喜堂皱了皱眉,然后释然笑道:“四台发动机也不是为了可靠性,火箭上一向用矢量推力控制箭身姿态,我习惯成自然了。”

种御天接着道:“如果发动机不需要围着进气中心十字配置,那就不必使用圆形头部进气的进气道了。”

“不是说圆形头部进气是最简单最直接的进气方案吗?”陆亡忌说这话的时候多少有点不自信,毕竟这不是他的专业领域

“圆形进气道加中心锥虽然是可调进气道里面最简单的一种,但是这种进气道靠中心锥前后移动来调节进气,调节范围太小了。而且这种进气道抗进气畸变能力弱,在带迎角飞行的时候气流本身是不对称的,这种进气道的效率会明显下降。”种御天侃侃而谈。

旁边的岭玦冲有点犹犹豫豫地道:“种工,其实中心锥的圆形进气道进气也未必那么不堪吧,海市蜃楼20XH不是也是这种进气道吗,那也是第三代战斗机啊。”

种御天显然有些不高兴,陆亡忌能猜得到种御天这种不高兴的原因,在这几个人来之前,陆亡忌就在孙喜堂那里看到过将来同事的简历,岭玦冲,祁法杰和种御天来自被停掉的拉卡轻型战斗机项目,但是岭玦冲和祁法杰在拉卡战斗机项目里面是设计师,而种御天却是分模块主管,和祁法杰不同,岭玦冲在拉卡战斗机项目的时候是种御天的手下。虽然说起来现在大家到这个项目里面都是从头做起,但是原来的手下刚到一个陌生的地方就和自己唱对台,种御天显然不是那种宽宏大量的人。不过种御天虽然顿了一下,脸上却还是挂上了略显勉强的笑容,道:“岭工,要是海市蜃楼的进气道好,公鸡国怎么不接着用在他们最新的ACX战斗机上啊。海市蜃楼20XH毕竟是78年首飞的,在那个年代,MD-114还在当机库女皇。”

岭珏冲不说什么了,旁边的孙喜堂却摇头反驳道:“我记得对圆形进气道来说,迎角只要不大于7度,进气道的效率基本没有什么变化。赫拉又不是战斗机,哥伦比亚炮弹用不着做复杂机动动作。按照派嘎索斯的经验,赫拉的过载不会超过1.3倍重力加速度,不会拉很大的迎角的。再退一步,就算我们需要拉大于7度的迎角,我们也不一定要把进气道来流角度设计的和赫拉轴线平行——只要拉升过载接近,我们甚至可以选择一个最有利的进气道方向,这样就不用担心带迎角飞行的时候气流本身是不对称的这个问题了。说到底,圆形进气道的结构重量是最小的,在我们这个场合里这个肯定还是相对来说更合适的。”

种御天也摇头道:“对我们这种场合,对称进气道恰恰是最不合适的。因为我们发动机前置,前置的结果按照孙工在选型会议上的说法就是发动机的推力轴线必须相对于飞行器主轴线有一个偏转角度。”他说到这里停了一下,孙喜堂的眉头已经拧到一块,却点了点头道:“不错,这个我倒是忽略了。”

祁法杰看了孙喜堂一眼,又转头问:“种工,有个偏转角度,那又怎么样啊?”

种御天微微一笑,道:“这不是明摆着吗,用圆形进气道这种轴对称的进气道,那推力偏转的方向肯定也得轴对称,这样就比较难做出斜向下的推力了。除非发动机安装轴线就是斜向下的。否则,圆形进气,再统一偏转斜向下,流场就要乱了,必然会降低总压恢复系数。”

陆亡忌忍不住插嘴道:“上次会议上,凌少冲不是说隐身要求的S进气道导致的总压损失是一个小量,可以接受吗?”

种御天冷笑一声,向他摇了摇头,道:“隐身飞机的S进气道飞行速度比我们的低得多,而且现在的隐身飞机也基本上没有用轴对称进气的。”

祁法杰恍然大悟,道:“原来如此,那种工的意思,我们该用哪种进气道呢?”

种御天微微一笑,显然是成竹在胸,道:“二元进气道就好的多。”

王规檀向身边的岭珏冲嘀咕了句什么,岭珏冲转头低声回答了,等他回过头,正看到种御天盯着自己,种御天盯着岭珏冲,却向王规檀问道:“王工和岭工以前就认识?”

王规檀连忙回答:“哦,不是,我今天才认识岭工的,刚才种工说的二元进气道我不明白,就问了王工一下。”

种御天笑了笑,道:“嗯,我倒是忘了,你们以前没接触过进气道,小岭怎么说的啊,还是再向大家说一次吧,说详细点,我估计其他人也有不知道的。”

岭珏冲无奈地笑笑,道:“圆形入口进气道就是轴对称的,二元进气道是矩形入口。圆形进气道内一般有一个圆锥体——说是圆锥其实也不完全是,这个圆锥横截面的半径不是线性变化的,圆锥外推,入口处圆锥横截面增大,就相当于进气口缩小了,半圆的可以用类似的半圆锥进行调节。矩形的二元进气道一般用斜板来调节。在进气道的内上表面或者一侧的内表面有一块象合页一样可以折起来的斜板,把这块合页折的角度大些,合页顶端距离另一侧表面距离就更近,也相当于缩小了进气道。进气道设计里面最重要的是进气量和总压恢复系数,进气量要和发动机的工作状况相匹配,因为喷气发动机是通过燃烧燃料加热空气,然后把加热的空气膨胀加速后从喷管里喷出来获得推力的,喷出的空气就来自进气道的吸入。当然,吸入多少空气要和发动机烧多少油来匹配,而烧多少油一般就决定了推力的大小,我们常常听说的飞行员推油门就是通过改变燃油消耗率来改变发动机推力。就算油门不变,飞行速度变化也会要求调节进气,速度高了,同样面积的入口进来的空气就多,如果油门不变,这时候就要把进气道关小点来保持进气量和油门匹配。进气道设计的另一个关注点是总压恢复系数,总压包括动压和静压,比如我们现在身边的空气总压就只有静压,就是一个大气压,而要是一个风扇对着你吹,那就是一个大气压加气流的动压,动压是流体速度的平方乘以流体密度除以二。进气道的总压恢复系数涉及两个地方的总压,第一个总压是空气未受进气道干扰的总压,第二个总压是燃烧室入口还没有经过燃烧加温的进气总压。后者与前者之比就是总压恢复系数。”

王规檀挠了挠头,问:“这两个地方总压不相同?”

岭珏冲点了点头,道:“当然啦,第一个地方的总压是大气压加飞行速度的动压,空气被吸进进气道,首先会因为进气道压缩作用提高静压,同时在增高静压的过程中降低流速而降低动压,在这个过程中不可避免的会有损耗,提高总压恢复系数就是减少这个损耗。”

王规檀啊了一声,道:“种工说的隐身的S进气道会降低总压恢复系数就是说S进气道会增大这种损耗?”

种御天笑道:“不错,王工理解的很正确。进气道当然是越平直,总压损失越小,每一次弯折,增加减小流管截面积都会带来总压损失。结果就是减少推力。一般来说,每个弯折在设计上是有限制的,不应超过四到六度,如果弯折角度超过了,气流就可能分离,导致总压损失急剧增大。进气道有一些改变是必须的,比如调节进气量的改变进气道截面积,再比如进气道扩压减速,我们前面说过,因为要把气流在到达燃烧室前减速到亚音速,所以要让来流减速增压,减速增压的方法就是减小进气道截面积。为了减小这个过程中的总压损失,我们就可能设计多波系进气道,让气流不要一下减速到亚音速,而是经过几道斜激波减速后再用喉道口的正激波减速...”他说到这里,看着王规檀又皱起的眉头,笑了笑,道:“超音速气流打在进气道唇口,管壁转折点上会产生激波,激波分正激波和斜激波,气流在通过正激波后一下就被降到亚音速了,而且气流速度方向不变,但是产生的阻力和扰动会非常大。气流在通过斜激波后降速少,但是阻力和扰动相比正激波而言小的多的多,所以一般进气道会设计多个斜激波加上喉道口的一道正激波来减速来流。”

孙喜堂突然笑道:“岭工和种工提到的进气量和油门匹配,其实在我们这里没有这个问题。我们做导弹的一般是反过来的,由推力设计燃油消耗率,然后反算进气道的尺寸——因为导弹发动机主要用于巡航,推力是不变的,所以导弹不需要调节推力,对我们的赫拉来说也一样。可以想象的到,赫拉克勒斯的推力不会大到需要减小油门的程度。所以我们不需要可调进气道。”

祁法杰摇头道:“我们会烧完一个燃料罐子就扔一个,质量的减轻会减少对升力的需要,也就减少了为了产生升力 而要求的阻力,同时扔掉罐子也减少了飞行器的表面积,空气阻力肯定是随之越来越小。总而言之,推力导致的加速度会越来越大的。那时候就要调推力了。”

孙喜堂笑道:“这个倒不是问题,我们可以设计合适的爬升角度变化率来适应,推力大就爬升角度大些,让推力去克服重力而不是用于加速就是了。”

种御天失笑道:“推力还是要调整的,我们的速度是不断变化的,这个孙工没法否认吧,而且高度也不断变化——高度变了,空气密度就变了。这都要求我们调节进气道流量捕获面积尺寸。我们的赫拉和一般的同高度同速度的导弹还是不一样的。”

祁法杰点头道:“对啊,我们的速度和高度是不断变化的。对了,种工,咱们是不是可以有结论了。”

种御天微笑道:“我觉得讨论到这里,大致的方向就差不多可以定出来了,就用二元多波系斜板调节进气道。头部进气,所以我们不用考虑附面层处理,顶板前伸增加流量捕获面积。”

祁法杰笑道:“顶板,嗯,偏转方向向下,喷管自然向下的,而且顶板前伸的预压缩还能起到弹翼的作用增加升力,好主意。”

这时,郝明川怯生生地问道:“种老师,流量捕获面积是什么?”

种御天微笑着向岭珏冲道:“你向小郝说一下吧。”

岭珏冲皱起眉头,板着脸,却不看向郝明川,他们这几个好朋友对姓郝的都没什么好感,而且这个家伙名字里还有个川字,听起来就像是和郝直川有点关系——而实际上和听起来差不多,这个郝明川真的就是郝直川的弟弟,虽然岭珏冲不像陆亡忌一样看过其他人的简历,不知道郝明川和郝直川的关系,但是对姓郝的反感还是让一脸不爽,显然对“给姓郝的解释问题”颇为不愿。他好像背书一样道:“进气道的重要参数之一就是流量系数,它就是进气道前流量捕获面积和进气道截面积的比值。”

种御天略显尴尬地笑了一下,陆亡忌却感觉他的笑容里有那么点得意的感觉,种御天转头向郝明川道:“小岭解释的有点简单啊,我再补充一下,进气道会对吸入的空气增压,这样吸入的空气比进气道截面积乘以空气流速对应的空气体积要少,因为部分空气被增加的压力‘挡’着进不来。而合理设计进气道,可以增加吸进来的空气,提高流量系数。比如通过进气道侧板或者顶板或者飞机机身或者导弹弹体对空气进行预压缩的预压作用,再比如圆形进气道中心椎体或者二元进气道前身的顶板侧板引起的斜激波打在进气道唇口上,就可以获得最大的捕获面积——因为激波挡着,通过激波的空气不会泄露,会全部流入进气道,设计的好,甚至可以让进气道流量系数等于一。”

郝明川皱眉问道:“既然斜激波打在下唇口上就能保证不泄露空气,为什么还会有流量系数小于一的情况出现。”

岭珏冲冷笑一声,道:“刚才种工不是都提到进气道增压作用对来流的阻碍了吗,你的理解能力那么差吗...”

种御天立刻打断岭珏冲,呵斥道:“小岭!!”然后又转头对郝明川笑道:“我替小岭道歉,其实这是个很好的问题,冲压发动机会有一种现象,叫做不启动,原因就是进气道增压太大,导致能流进来的空气急剧减少到不足以维持发动机工作的现象。这种现象是必须避免的。”

郝明川想了想,问道:“那进气道增压设计低一些,可以吗?”

岭珏冲和祁法杰一起嗤的冷笑一声,连孙喜堂也为之莞尔。

种御天责备地看了岭珏冲和祁法杰一眼,然后转头对郝明川道:“进气道的主要功能就是按照发动机需要的空气流量和空气速度向提供空气,设计目标就是发动机燃烧室流场均匀,有尽可能高的总压恢复,尽可能低的外部阻力和重量。但是和常见的工程目标一样,这些目标是互相矛盾的,最高总压恢复系数的进气道肯定是根本不压缩的进气道,但是这样的进气道对发动机根本没用。慢慢扩压也是不可能的,那样需要比较长的进气道扩压段的长度,就算不考虑别的,这段长度越长,空气能量的损耗必然越大,实际上总压恢复系数反而会下降。”

郝明川噢了一声连连点头,道:“谢谢种老师,这下明白了。”

陆亡忌插进来问道:“那顶板的位置是前后可以移动的吗?”

种御天摇了摇头,陆亡忌接着问:“为什么啊,让激波打在进气道下唇口上无非就是顶板尖劈生成的斜激波的马赫角度而已,这个角度只和飞行速度有关系,如果可以调节顶板的位置,在不同的速度,不是可以始终让激波始终打在下唇口上吗?”

岭珏冲和祁法杰齐声道:“是因为...”俩人对视一眼,祁法杰一笑,做了个请的手势,岭珏冲笑道:“是因为不好做,进气道唇口尺寸对进气效率是很敏感的,一般不会太厚,一块长长伸出的薄板悬臂梁,而且还要做成可调机构,受力显然不合理,而且这里也不是定常流,可调机构本身的间隙必然会在随时间变化来流下产生不可预见的振动,在别的地方振动也就算了,在这里振动,那后面的流场也就比较恐怖了。而且这里你能放伺服机构的空间也就在调节斜板和顶板之间那块地方,因为进气道内部的弯折角度得在四到六度以下,所以这个空间相当靠后。这样一来,要想做一个在很大动压下能前后伸的顶板机构就很困难了,虽然未必不可能,但是肯定不合算。”

孙喜堂摇头道:“这个顶板的尖劈你们做不薄的。”

种御天微笑道:“也不见得非得多薄,最后还是要看吹风结果来定,但是应该不会很厚。这个小岭他们说的对,进气道唇口尺寸对进气效率的确非常敏感,记得腹黑兔他们改鱼巢战斗机,提高进气效率的办法就是进气道唇口半径由0.2毫米改到2毫米。”

孙喜堂笑道:“种工大概没有超高速飞行器设计的经验...”

陆亡忌注意到种御天脸色嘴角抽动了一下,但孙喜堂显然没注意到,仍然笑着说道:“超高速飞行器一般会弄一个钝头,”他停了一下,手向郝明川压了一下,道:“一般的超音速飞行器为了避免产生阻力大的正激波,飞行器头部都是尖尖的,但是速度要是再高,就得把飞行器头部弄的粗大些,钝些...”

陆亡忌也不待见郝明川,见孙喜堂没有注意到种御天的不快,反而注意到郝明川想提问的神情,对此在心里不免连连摇头。

孙喜堂接着道:“超高音速飞行器使用钝头的目的就是为了产生正激波,因为正激波是脱体激波,和飞行器会有一个距离,不像斜激波附在飞行器上,这样就能很大程度减小因为速度高引起的气动加热的烧蚀,因为激波升温发生在脱体激波那里,气流会带走大部分热量。实际上就算你把飞行器做成尖头也没用,一会就烧圆了。最极端的是回收的航天器,登月的太阳神飞船返回的指令舱是个圆锥体,在再入大气层的时候就是圆锥体底边的球面向前。”

陆亡忌见种御天的脸色难看,忍不住和起了稀泥,道:“其实就算顶板厚些,相对于进气道尺寸,仍然可以看成是小尖劈,它产生的所谓正激波无非就相当于顶板的延伸,在这个所谓的正激波边缘仍然是两道斜激波,只是不附在顶板上而已。”

种御天微笑道,声音里似乎也带着笑意道:“原来如此。”

“他笑的够勉强的。”陆亡忌在心里默默地道。

祁法杰突然道:“刚才种工说进气道要吹风,咱们有风洞吗,还是还送到白头鹰那里去吹?”

种御天苦笑道:“咱们哪里来的三倍音速风洞,自然只能送到白头鹰那里吹,虽然三四马赫的风洞,吹一下不便宜,但是该花的钱还是要花的。”

孙喜堂笑道:“不是说凯利约翰逊当年设计斯达083,也没有风洞可用,他就把要试验的机翼装在火箭弹上,咱们是不是也可以师法先贤——4,5马赫的火箭我有路子诶——咱们仿制的空空导弹就是这个速度。”

岭珏冲摇头道:“这个不成的,你花在设计和改装上的钱比吹风洞要贵多了,而且当年凯利主要是为了找到斯达083的翼型,咱们要吹的可是整机。”

祁法杰也跟着摇头,道:“学凯利也得有他那样的脑袋瓜子啊,就算咱们赫拉的吹风模型装在导弹上,飞出来的结果也得有人能分析。”

孙喜堂奇道:“凯利老头几十年前做的这事,咱们现在还不行?”

航空三人一起摇头,种御天苦笑道:“真的不行,在你的导弹上装赫拉的整机模型,你的导弹速度肯定上不去。装片机翼还凑乎。但咱们主要的难点并不在机翼上。而且这种飞行模拟吹风,主要靠影像结果分析,咱们没这水平。”

孙喜堂叹息道:“凯利真是了不起。”

郝明川突然道:“其实...”

众人向他看去,他喉头咕噜了一下,又不说话了。

种御天温言道:“其实郝工有什么要说吗?”

郝明川吞吞吐吐地道:“其实...其实...这个...嗯...”

祁法杰冷笑了一声。

郝明川抖了一下,却像是下定了决心一样,道:“其实咱们有高速风洞的。”

祁法杰哈的笑了出来:“哟,咱们有高速风洞,怎么我们设计飞机的都不知道,您老先生反而知道了,是不是你听哪个喜欢造谣的记者说的啊?这年头,记者的话能信吗?”

郝明川涨红了脸,道:“我哥哥从来不说假话,那个张成行就是叛徒...嗯,咱们的高速风洞也不是我哥哥说的。”

岭珏冲意味深长地哦了一声,道:“原来你真的是郝大记者的弟弟,咦,法杰刚才说郝直川喜欢造谣吗?你用不着这么急着把这个名头抢过去吧。”

祁法杰也接着道:“还真是家学渊源啊,什么真相都瞒不过,连咱们有超高速风洞这样的绝密都瞒不过郝家人。”

种御天瞪了祁法杰和岭珏冲一眼,呵斥道:“胡说什么呢,这是工作会议,要聊天你们回家去聊。”他嘴上这么说,陆亡忌却能感觉到种御天的笑意。陆亡忌暗想:毕竟他也是航空人,一个外行在聊他不知道的风洞显然会让他不快。

郝明川感激地看了种御天一眼,道:“谢谢种工,嗯,我没胡说,咱们真的有高速风洞,不过还没有开始修。”

这下种御天的脸色也开始尴尬起来,但郝明川却显然没有注意到,反而兴奋地继续说道:“风洞不一定要空气动,被吹风的模型动也可以的对吧,用火箭来动模型有些贵,但是,咱们反正要修一个动的东西——”

陆亡忌脑袋里面像是一个铃铛叮的响了一声,不由自主地喊了出来,却是和几个人同时喊道:“对,泰坦和赫尔墨斯。”

孙喜堂,种御天,陆亡忌对视一眼,一起笑了起来。

祁法杰和岭珏冲也恍然大悟一样笑了两声,却又同时停下,皱了皱眉头,好像吃了个苍翼一样。

冯必达从电脑屏幕后探出半个脑袋,笑道:“原来咱们修铁路的和航空还真是有缘啊。”

家园 一处笔误

“……他在美国墨西哥州罗斯韦尔升空……”

应该是 新 墨西哥州

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