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第1183章极限散热
常浩南这趟回京城,参与力学所的破膜试验只是顺便,主要原因还是要为高验证弹的弹头测试做准备。
借助JF8a和JF1o两套冷风洞,航空动力集团和航天科技一院对于双锥体基本构型的研相对顺利。
尽管升力系数和内部空间还没有优化到理论极限,但对于当前阶段来说,也已经足够用了。
尤其是在结构强度和外形减阻方面——
航天一院当年的双锥体火箭方案之所以没能继续下去,主要就是因为没能做好力学层面的计算,导致次测试就宣告失败。
一朝被蛇咬,十年怕井绳。
如今他们再次得到机会,自然要在上一次掉坑的地方小心再小心。
不过,广义范围内的锥体外形却有一对从原理上就难以解决的矛盾。
头锥曲率越小,越有利于减小波阻。
而头锥曲率越大,则越有利于降低气动加热量。
既然双锥体弹头在力热平衡中选择了倾向于减阻,那么对于头锥冷却的要求也就相应提高了。
在年初那次工作会议之后,常浩南根据系统提供的分子力学计算结果,把一种全新汗材料的研究任务交给了早已留校任教的栗亚波。
现在两个月过去,也到了检验成果的时候。
……
在视察过力学所之后的第二天,常浩南便带着栗亚波一起,来到了运载火箭技术研究院。
正在开会的刑牧春当即中止会议,将二人接到了自己的实验室中。
“常院士,这段时间,我们按照您的要求,对锥形头体的缩比模型进行了几轮不同类型的汗冷却实验。”
他一边开口介绍,一边从口袋里取出眼镜戴好,然后坐到了实验室的电脑边上:
“单从实验室结果来看,把用在火箭动机喷管上面的强制汗冷却系统原样搬到弹头上之后,无论是冷却效率、工作时间、结构强度,还是与承载层一体化生产的难度,都基本符合咱们弹头系统的要求。”
说话间,旁边一处原本并不起眼的透明玻璃罩内突然亮起灯来,吸引了常浩南和栗亚波的注意力。
只见罩子内部是一个安装在支架上的双锥体外壳,但壳体,尤其是第一段锥体表面已经几乎完全被一层白色的须状固体所覆盖。
在气流覆盖和灯光的照射下晶莹剔透,显得煞是好看。
“您看,这就是我们正在进行的电弧加热汗冷却实验……因为知道您要来,所以结果出来之后我们没马上把设备关掉。”
刑牧春转过身,向身后的二人解释道:
“出于安全起见,我们的室内试验是用了水做冷却剂,在表面蒸时使壁面温度降低到冰点,所以水在表面上会结冰,然后受热又融化,再汗、冷却、结冰,这个过程会重复进行,最后就形成了这一层冰须,不过在实际使用中是不可能出现这种情况的。”
实际上,常浩南当然知道这些细节,所以倒不如说他是在给第一次过来的栗亚波做解释。
而后者这会儿也正有些纳闷——
按照对方的说法,这套冷却技术似乎已经相当完善,并没有给他搞出来的那个新材料留出什么用武之地。
“先不说工程应用层面的事情。”
常浩南却直接摆了摆手:
“汗冷却这条技术路线本身,应该可以确定行得通吧?”
“那是当然。”
刑牧春点头:
“根据推算,整个系统在弹头表面可以达到大概6.5*1o^8m^2的散热效率,虽然只有在喷管表面的大约一半,但对于咱们这个气动加热来说……或者哪怕再快一点,到1o倍音以上,也已经足够用了。”
话虽然是这么说,但从他的脸上却看不出太多喜悦。
这个时候,刚刚一直弯腰盯着双锥体外壳上冰须查看的栗亚波直起身子,向刑牧春问道:
“邢主任,我看这外壳表面上的冰层还在一直缓慢生长,想来冷却剂的消耗量不会太小,不知道冷却剂的储存位置……”
“这就是现在我们面临的问题……”
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