第596章 準備發射
肖宿又拿起筆在草稿紙上畫了一條曲線，那是熱流密度隨姿態角變化的分布圖。
曲線的形狀像一座陡峭的山峰，峰值出現在姿態角零點附近，兩側迅速下降。
然後他又在曲線的右側畫了一條水平線，標註為「塗層耐受上限」。
這條水平線和曲線之間只有一個很小的間隙。如果姿態角偏了，曲線就會整體右移，峰值和耐受線之間的間隙會進一步縮小，甚至穿過耐受線。
「要保證安全，必須把姿態偏差控制在零點五度以內。」肖宿說，「發射階段的姿態控制精度能做到多少？」
韓熹和陽源對視了一眼。
陽源說，「發射階段的姿態控制主要靠推進器的推力矢量調節，理論上能做到零點二度。」
「但是實際飛行中會有風載擾動、發動機推力波動、整艦彈性變形等不確定因素，姿態偏差可能會超出理論值。」
肖宿在草稿紙上又寫了幾個式子。
這一次他算的是整艦彈性變形對姿態偏差的影響。
遠航號兩百六十米長，艦體本身的剛度雖然很大，但在推力作用下會產生微小的彈性彎曲。
彎曲變形會導致艦艏和艦尾的姿態角不一致，傳感器測量到的姿態角可能和實際的平均姿態角有偏差。
「用分布式天樞傳感器測整艦的實時變形。」肖宿說，「每十米布一個傳感器，全艦二十六組傳感器同步測量，把變形數據實時傳給控制系統。控制系統在計算姿態角的時候，用變形數據做修正。」
陽源眼睛一亮：「這樣就能消除彈性變形對姿態測量的影響了。」
「對。」肖宿說，「天樞傳感器的鋪設，明天就開始。韓熹，你安排人把傳感器裝上去，陽源負責數據鏈路的調試。」
「好。」
肖宿又看向徐蒙：「堆芯在發射階段的工況怎麼設定？」
徐蒙翻開手裡的平板：「初步方案是堆芯在發射階段保持低功率運行，只維持等離子體點火狀態，不產生淨推力。主推力由磁噴管的磁鏡段提供，通過調節磁場位形控制推力大小。」
「磁噴管的推力響應時間是多少？」
「從零推力到滿推力，大概需要三秒鐘。」
「三秒。」肖宿重複了一遍，「如果發射過程中需要緊急關機，三秒鐘夠不夠？」
徐蒙猶豫了一下：「如果磁噴管的磁場位形從工作狀態直接跳到關機狀態，等離子體束流會在零點五秒內消失，不過，磁體系統的剩餘磁場會在噴管出口產生一個殘餘的電磁推力，那個推力大概需要兩秒才能完全衰減。」
「也就是說，緊急關機之後還有兩秒的殘餘推力？」
「是。」
「這兩秒的殘餘推力會導致整艦姿態偏多少？」
徐蒙在平板上算了算：「如果殘餘推力是額定推力的百分之五，兩秒鐘的積分衝量對應的姿態偏差大概是一度。」
「一度。」肖宿說，「超過安全裕度了。」
他想了想，在草稿紙上又寫了幾筆。
「在磁噴管出口加一組反向補償線圈。」他說，「緊急關機的時候，反向線圈同時通電，產生一個和殘餘磁場相反的磁場，把殘餘推力抵消掉。這樣殘餘推力的衰減時間可以縮短到零點三秒以內了。」
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徐蒙愣了一下：「反向補償線圈？」
「對。線圈的參數我回頭給你，你在現有的磁噴管上做改裝，不改變主磁體的結構，只在出口段外加一組環形線圈。」
「好，我明天就安排。」
會議開完的時候，已經是傍晚了。
韓熹走出肖宿的辦公室，站在走廊的窗前，看著遠處的發射台。
遠航號還靜靜地矗立在那裡，銀灰色的蒙皮在暮色中反射著最後一抹天光。
發射塔架上的工作燈已經亮了起來，一串一串的白光沿著塔架往上爬，把整艦的輪廓照得明暗分明。
陽源從後面走過來，站在他旁邊。
「韓總，想什麼呢？」
韓熹看著遠航號，沉默了幾秒。
「我在想，肖教授今天說的那些東西，推力矢量重構、分布式光纖傳感、反向補償線圈，每一樣都是全新的，肖教授最開始的設計方案里也沒寫過，可他就是能在幾分鐘之內想出來，而且想出來的東西就是對的。」
陽源點了點頭：「所以才叫天才嘛。」
韓熹笑了一聲，搖了搖頭。
「不只是天才。」他說，「他腦子裡有一個完整的框架，流體、固體、熱傳導、控制、結構，全都在同一個框架里。所以他看問題的時候，看到的不是一個個孤立的難題，而是一個整體在不同投影下的樣子。」
「那個框架，就是《數學原理》里寫的東西？」
「對。」韓熹說，「我以前覺得那本書是理論，是數學。可現在我知道了，那本書里寫的每一條定理，在工程上都能變成一台發動機、一個傳感器、一組線圈。」
他停了一下，目光還落在遠航號上。
「老師當年說，數學是工程的先導。我一直覺得那句話是理想，是口號。可現在我看到肖教授，我才明白那句話是真的。」
陽源沒有說話，只是看著遠處的遠航號。
兩個人在窗前站了很久，直到發射塔架上的燈光把整艦的輪廓完全點亮。
第二天，天樞傳感器的鋪設正式開始了。
二十六組傳感器沿著整艦的縱向龍骨梁分布，從艦艏一直延伸到艦尾。每一組傳感器包含三個光纖光柵，分別測量該位置的縱向應變、橫向應變和扭轉變形。
數據線沿著龍骨梁內部的通道走線，匯集到艦艏的控制艙。
陽源帶著人花了三天時間完成了全部傳感器的安裝和標定。所有傳感器的響應精度都達到了設計要求，數據鏈路的延遲小於零點五毫秒。
與此同時，徐蒙那邊也完成了反向補償線圈的改裝。線圈安裝在磁噴管出口段的外側，不改變主磁體的任何結構，只是在出口段外加了一組環形繞組。
測試的時候，反向線圈通電後產生的磁場和殘餘磁場正好抵消，殘餘推力的衰減時間從兩秒縮短到了零點二秒。
推力矢量重構算法也在崑崙上跑通了。陽源用軟體模擬了各種不同的發動機失效組合，從單台失效到三台同時失效，算法都能在一秒之內完成推力重構，把整艦的姿態偏差控制在零點三度以內。
所有的驗證都通過了。
肖宿在巨型屏幕上看著遠航號的三維模型，各分系統的狀態燈全部都亮起了綠色。
「可以準備發射了。」
曲線的形狀像一座陡峭的山峰，峰值出現在姿態角零點附近，兩側迅速下降。
然後他又在曲線的右側畫了一條水平線，標註為「塗層耐受上限」。
這條水平線和曲線之間只有一個很小的間隙。如果姿態角偏了，曲線就會整體右移，峰值和耐受線之間的間隙會進一步縮小，甚至穿過耐受線。
「要保證安全，必須把姿態偏差控制在零點五度以內。」肖宿說，「發射階段的姿態控制精度能做到多少？」
韓熹和陽源對視了一眼。
陽源說，「發射階段的姿態控制主要靠推進器的推力矢量調節，理論上能做到零點二度。」
「但是實際飛行中會有風載擾動、發動機推力波動、整艦彈性變形等不確定因素，姿態偏差可能會超出理論值。」
肖宿在草稿紙上又寫了幾個式子。
這一次他算的是整艦彈性變形對姿態偏差的影響。
遠航號兩百六十米長，艦體本身的剛度雖然很大，但在推力作用下會產生微小的彈性彎曲。
彎曲變形會導致艦艏和艦尾的姿態角不一致，傳感器測量到的姿態角可能和實際的平均姿態角有偏差。
「用分布式天樞傳感器測整艦的實時變形。」肖宿說，「每十米布一個傳感器，全艦二十六組傳感器同步測量，把變形數據實時傳給控制系統。控制系統在計算姿態角的時候，用變形數據做修正。」
陽源眼睛一亮：「這樣就能消除彈性變形對姿態測量的影響了。」
「對。」肖宿說，「天樞傳感器的鋪設，明天就開始。韓熹，你安排人把傳感器裝上去，陽源負責數據鏈路的調試。」
「好。」
肖宿又看向徐蒙：「堆芯在發射階段的工況怎麼設定？」
徐蒙翻開手裡的平板：「初步方案是堆芯在發射階段保持低功率運行，只維持等離子體點火狀態，不產生淨推力。主推力由磁噴管的磁鏡段提供，通過調節磁場位形控制推力大小。」
「磁噴管的推力響應時間是多少？」
「從零推力到滿推力，大概需要三秒鐘。」
「三秒。」肖宿重複了一遍，「如果發射過程中需要緊急關機，三秒鐘夠不夠？」
徐蒙猶豫了一下：「如果磁噴管的磁場位形從工作狀態直接跳到關機狀態，等離子體束流會在零點五秒內消失，不過，磁體系統的剩餘磁場會在噴管出口產生一個殘餘的電磁推力，那個推力大概需要兩秒才能完全衰減。」
「也就是說，緊急關機之後還有兩秒的殘餘推力？」
「是。」
「這兩秒的殘餘推力會導致整艦姿態偏多少？」
徐蒙在平板上算了算：「如果殘餘推力是額定推力的百分之五，兩秒鐘的積分衝量對應的姿態偏差大概是一度。」
「一度。」肖宿說，「超過安全裕度了。」
他想了想，在草稿紙上又寫了幾筆。
「在磁噴管出口加一組反向補償線圈。」他說，「緊急關機的時候，反向線圈同時通電，產生一個和殘餘磁場相反的磁場，把殘餘推力抵消掉。這樣殘餘推力的衰減時間可以縮短到零點三秒以內了。」
看書首選 TW 看書網，𝖘𝖍𝖚.𝖙𝖜隨時享
徐蒙愣了一下：「反向補償線圈？」
「對。線圈的參數我回頭給你，你在現有的磁噴管上做改裝，不改變主磁體的結構，只在出口段外加一組環形線圈。」
「好，我明天就安排。」
會議開完的時候，已經是傍晚了。
韓熹走出肖宿的辦公室，站在走廊的窗前，看著遠處的發射台。
遠航號還靜靜地矗立在那裡，銀灰色的蒙皮在暮色中反射著最後一抹天光。
發射塔架上的工作燈已經亮了起來，一串一串的白光沿著塔架往上爬，把整艦的輪廓照得明暗分明。
陽源從後面走過來，站在他旁邊。
「韓總，想什麼呢？」
韓熹看著遠航號，沉默了幾秒。
「我在想，肖教授今天說的那些東西，推力矢量重構、分布式光纖傳感、反向補償線圈，每一樣都是全新的，肖教授最開始的設計方案里也沒寫過，可他就是能在幾分鐘之內想出來，而且想出來的東西就是對的。」
陽源點了點頭：「所以才叫天才嘛。」
韓熹笑了一聲，搖了搖頭。
「不只是天才。」他說，「他腦子裡有一個完整的框架，流體、固體、熱傳導、控制、結構，全都在同一個框架里。所以他看問題的時候，看到的不是一個個孤立的難題，而是一個整體在不同投影下的樣子。」
「那個框架，就是《數學原理》里寫的東西？」
「對。」韓熹說，「我以前覺得那本書是理論，是數學。可現在我知道了，那本書里寫的每一條定理，在工程上都能變成一台發動機、一個傳感器、一組線圈。」
他停了一下，目光還落在遠航號上。
「老師當年說，數學是工程的先導。我一直覺得那句話是理想，是口號。可現在我看到肖教授，我才明白那句話是真的。」
陽源沒有說話，只是看著遠處的遠航號。
兩個人在窗前站了很久，直到發射塔架上的燈光把整艦的輪廓完全點亮。
第二天，天樞傳感器的鋪設正式開始了。
二十六組傳感器沿著整艦的縱向龍骨梁分布，從艦艏一直延伸到艦尾。每一組傳感器包含三個光纖光柵，分別測量該位置的縱向應變、橫向應變和扭轉變形。
數據線沿著龍骨梁內部的通道走線，匯集到艦艏的控制艙。
陽源帶著人花了三天時間完成了全部傳感器的安裝和標定。所有傳感器的響應精度都達到了設計要求，數據鏈路的延遲小於零點五毫秒。
與此同時，徐蒙那邊也完成了反向補償線圈的改裝。線圈安裝在磁噴管出口段的外側，不改變主磁體的任何結構，只是在出口段外加了一組環形繞組。
測試的時候，反向線圈通電後產生的磁場和殘餘磁場正好抵消，殘餘推力的衰減時間從兩秒縮短到了零點二秒。
推力矢量重構算法也在崑崙上跑通了。陽源用軟體模擬了各種不同的發動機失效組合，從單台失效到三台同時失效，算法都能在一秒之內完成推力重構，把整艦的姿態偏差控制在零點三度以內。
所有的驗證都通過了。
肖宿在巨型屏幕上看著遠航號的三維模型，各分系統的狀態燈全部都亮起了綠色。
「可以準備發射了。」