“我们潜意识上都认为,若想让重达1吨的星二乙火箭,与太空船发生碰撞,一定需要足够的动能,才能推送上去。”
“因此这段时间我们就陷在死胡同里,觉得要么是关机程序晚了、或者返程时的燃料被提前点燃,给火箭提供了动能。”
“事实上,在当时的情况,只需要给星二乙一点小小的能量,就足以发生碰撞,也许就像吹口气那样简单……”
秦宇给郝杰和刘俊懿解释起来,一旁的袁兴洲、陈娇龙等人缓缓思考着,似乎领略了其中的含义。
陈娇龙说:“师傅,您的意思是,根据万有引力定律的存在,星二乙火箭当时的质量并不是实际意义的1吨?”
秦宇点了点头,“万有引力定律是一方面,这条物理学规则可以告知我们,当时星二乙所需的能量,可能非常小就足以踹向太空船!”
他用两根手指用力捏着,比划出个‘小’的手势,紧接又道:
“另一方面,爆炸之前已经濒临船箭分离时刻,按照飞行程序,箭载计算机首先要让速度超过3马赫的火箭,将加速度缩小到零。”
“当加速度为零时,发动机关机,火箭与太空船分离时刻就能维持相对静止状态。”
“这时,火箭速度逐渐降低、太空船反推加速,二者才能摆脱惯性、彻底远离!”
“而事故原因也就是在船箭分离时、短暂的相对静止状态里。那股奇怪的能量,给了火箭一个小小的加速度,于是爆炸了。”
袁兴洲抱肩分析道:“既然是小小的能量,那么肯定与程序无关了,哪怕刑天发动机的关机程序慢上几毫秒,那也是满工况的加速度,碰撞的幅度会更夸张!”
陈娇龙说:“那唯一的可能就剩燃料泄漏了,泄漏的燃料导致发动机二次燃烧,加速了火箭……”
郝杰道:“可咱们已经把刑天发动机残骸、燃料管路收集差不多了呀,结合传感器数据分析,并未发现泄漏的迹象啊?”
秦宇将残渣粉碎机的纸质打印手册,拍到桌上,随后转身用电脑投影出粉碎机的构型,
“不一定非得是管路泄漏,事实上,只需要给燃烧室,提供一丁点的燃料,从喷管产生的室压就足以推动火箭!”
刘俊懿、陈娇龙、郝杰还有袁兴洲,四人一起盯着桌上的残渣粉碎机手册,然后看到秦宇在电脑使用模拟软件,进行分析。
秦宇对他们道:“你们似乎忘了,除了管路泄漏,刑天发动机内部还有一个地方储存着燃料!”
紧接着,模拟软件显示出,残渣粉碎机内部收集的废料,有一小部分再次返回燃烧室、熊熊燃烧的一瞬间。
秦宇说:“这些在刑天发动机点火过程中,于燃烧室内未充分燃烧的残渣、以及结焦块,被粉碎机磨碎成微米级的颗粒后,正常来讲是要随着高温燃气流被吹出喷管的。”
“但还有一部分残渣颗粒,通过燃烧室外部的冷却循环系统,也就是拥有内外双壁的‘迎风-100’,再次返回燃烧室!”
刘俊懿问道:“我记得,‘迎风-100’大约有360个冷却槽为燃烧室提供冷却,外壁流过低温液氧、内壁流过高温燃气流,这些残渣颗粒挤不进去吧?”
“它们打了个时间差。”
秦宇走过来分析说,“在船箭分离时刻,为了确保加速度缩小到零,刑天发动机的喷注器和涡轮泵早就停止工作。因此,在那段时间,内壁没有高温燃气流,里面门户大开!”
刘俊懿恍然大悟,明白过来,
“所以,在这段时间,这些残渣颗粒不受阻拦的沿着冷却系统的内壁,重返燃烧室……而燃烧室一旦点火,就会烧光进入室内的一切燃料为止,不受关机程序控制……”
陈娇龙明悟道:“由于被粉碎成微米级的残渣和结焦块,仍有一定量的可燃成分,所以混合着外壁残留的低温液氧,在燃烧室的余温中、再度被点燃了!”
郝杰和袁兴洲连日来的困惑,终于拨开云雾见天明,得到了解答。
但他们仍难以置信道:“就那么点煤油的结焦渣块,就是造成此次严重事故的罪魁祸首?”
秦宇又返回电脑旁,他对于使用仿真软件模拟燃烧室的工作状态,并不擅长,不过这件事谢小棠可以办到。
“小棠,你模拟计算一下,如果推进剂于理想状态下,混合燃烧后产生残渣,还能产生多少的室压?”
众人焦急等待着模拟结果,尽管心中仍有不少存疑,但结合种种证据来看,煤油残渣导致发动机二次燃烧产生推力的说法,板上钉钉。
很快,谢小棠不负众望,精准的使用电脑模型,仿真测试了在理想燃烧状态下,残渣粉碎机收集的残渣所产生的能量!
“秦总,根据模拟结果,残渣粉碎机制造的那些微米级废料,即使有95%都随着高温燃气流排出喷管,仅有5%回流……”
“经燃烧室二次燃烧,整个推力室的室压仍能达到50kPa!”
此言一出,肃州的发射控制室内一片哗然。
“才50千帕,这么点能量就把火箭踹了一脚,撞上太空船啦?”
“仅是燃烧室丢出来的一点