第30章 向日葵的玄機(求追讀!)
- 1979:從主導登月競賽開始
- 舊城坦克
- 2388字
- 2025-04-23 19:21:40
陸航想到這條措施后,便立即動手演算起來。
他要趕在神經元加速劑的藥力減退前,盡可能多的解決一些問題。
若要在拋物線的虛線延長段,額外借用一次金星引力的減速,那么牽一發而動全身,前面很多參數都得跟著調整。
這將是一個龐大的計算過程,涉及數百個運算,包括余弦、平方根、橢圓積分、組合分析、解析幾何等……
首先是設計拋物線虛線的高度。
利用金星引力減速的目的,是為了遠曦一號從雙曲線軌道前往水星時,能被后者順利捕獲。
那便不能超過水星的第一宇宙速度——4.3km/s!
那么遠曦一號在該拋物線的運動結束前,累計需要獲得Δv=2.6km/s的引力減速。
陸航仔細算了一下,該虛線在金星背面的最佳飛掠高度,應在500千米之間。
然而即使是這個高度,在2500公里內也只能獲得Δv=2km/s的的減速。
剩余的減速還要另尋他法。
“要是能進入金星的大氣層就好了,那里擁有50倍于地球的稠密空氣,減速效果肯定相當不錯!”
陸航惋惜的嘆了口氣。
憑金星的高層大氣,給遠曦一號帶去Δv=0.6km/s的減速,肯定綽綽有余了。
只可惜這個時代的探測器,熱防護材料還很落后,根本無法抵御金星的日照面溫度。
況且大夏也沒有金星的引力場模型,美利加和蘇里安倒是繪制出來了,但它倆都藏著掖著,怎么可能好心分享過來。
“換一種方式:若消耗燃料輔助減速的話,就要盡可能平衡燃料消耗、任務時間和軌道精度的變量,最好是一次性減速入軌……”
陸航先列出了虛線延長段的齊奧爾科夫斯基公式。
這是世界公認的理想火箭方程,也是航天動力學中的黃金法則,可用來描述速度變化與燃料消耗之間的關系。
羅列方程后,陸航又迅速計算燃料消耗、噴氣速度的數值變化。
但是通過差值法分析發現,遠曦一號在虛線延長段調轉噴管方向、朝前方噴氣減速時,燃氣消耗量與噴氣速度量并非線性關系。
而是呈現不斷衰減的指數關系!
這也便意味著在該虛線段,讓探測器點火反推的話,燃料消耗的邊際效益是呈遞減趨勢的。
哪怕消耗翻倍的化學燃料,噴氣速度量也無法翻倍。
陸航敲了敲腦袋,陷入深深的思考之中。
從目前的計算結果來看,若想通過消耗燃料減速,起碼需要翻倍到幾十公斤的偏二甲肼/四氧化二氮。
另外,姿軌發動機的無水肼、冷氣推進器的氮氣瓶等,消耗量也會超出預期、增加15%以上。
顯然這是不會被允許的。
哪怕遠曦一號耗費了如此大的代價,成功進入前往水星的雙曲線軌道;
那么最終抵達水星附近,嘗試被其引力捕獲時,很可能由于燃料不足導致無法擺脫太陽引力的控制,五個月后仍會繞回到金星。
陸航坐在那里冥思苦想,繼續想轍。
為今之計,遠曦一號借助金星引力獲得Δv=2km/s、借助燃料獲得Δv=0.6km/s的減速策略,是不能改變的。
因為就連他也實在想不出,這顆探測器還能從哪里借來力量,實現剎車減速。
那便嘗試著對這條長達2500公里的虛線延長段,設計出更優化的軌道參數,使其更加節能?
陸航閉目靜思片刻后,從圖書館的椅子站了起來。
他伸了伸懶腰,出去散步在東航校園的蜿蜒小徑上,試圖通過放松心情,來捕捉一些稍縱即逝的靈感。
科研并非是坐在一間屋子里絞盡腦汁的思考,就能閉門造車。
如果實在沒有思路,就只是坐在那里精神內耗而已。
縱觀歷史上那些大科學家,有多少理論都是他們在散步時妙手偶得,進而推導出來的。
譬如愛因斯坦騎腳踏車想出了相對論、卡爾·安德森的正電子與反物質、托馬斯·摩根的果蠅染色體遺傳性研究、查爾斯·里克特的地震分級理論等。
于是陸航散著步,從圖書館往南,走到‘求是廣場’上。
看著這里春意盎然的景象,還有一群放風箏的學生,心情豁然開朗起來。
求是廣場上立著一尊‘馮如’的銅像,這位近代著名的飛行家,被航天四佬之一的錢老,親切地稱呼為‘大夏航空之父’。
盡管就實際貢獻而言,顯然是錢老更名副其實。
但馮如的先驅意義、啟蒙意義、奠基意義同樣不容小覷。
陸航的思緒轉移到了更遙遠的錢老身上。
這位未曾謀面的大夏航天扛鼎之人,被譽為能抵美利加五個空降師的傳奇科學家,無論在前一個時空還是這個時空,都憑借著無與倫比的創造力與洞察力,領導了一整個航天時代。
不知道自己有沒有機會見一面呢?
科羅廖夫、馮布勞恩、錢老還有東瀛的糸川英夫,這條時間線的1979年——
注定是群星璀璨、百花齊放的時代!
陸航行走在校園里,神經元加速劑的藥力仍在生效。
他快速思考著如何讓遠曦一號在那段拋物線虛線,節省更多的化學燃料。
任何復雜的航天工程問題,結構、燃料、航電,究其本質仍是數學問題。
而復雜的數學問題需要分解、協調,先拆成一個個子問題,再統一優化……
那么這條長達2500公里的虛線延長段,可以怎樣優化呢?
陸航從求是廣場走到晨讀園,又從晨讀園走到主教學樓前的‘京州壹號’飛機雕塑前。
路邊的同學大聲談論著最近上映的電影《小花》,這部片子捧紅了陳沖、劉曉慶和唐國強。
兩名學生互相打開隨身聽的磁帶卡座,熱情的拿李谷一的《鄉戀》交換了蔣大為的《牡丹之歌》。
隔壁的靜園里,有學生捧著書本,跟著《新概念英語》的廣播大聲朗誦,為赴歐留學做準備。
更北邊的發動機樓里,飛行器設計系的學生做點火試驗時,又把噴管搞成了煙囪,發出低沉的轟隆聲。
似乎是多巴胺和血清素分泌旺盛的緣故,陸航的各種感官都無比敏銳。
就連視野都格外清晰,像是處于一種動態的晃蕩之中。
靜園里種植著幾十株向日葵,此時四月底,正值春暖花開的時節。
這些葵花正處于旺盛的營養生長階段,看上去頗為靈動。
陸航停住腳步,嗅著空氣里淡雅宜人的花香,仿佛帶著花海的氣息。
在盛大的陽光下,陸航的視野卻出現了一些變化。
他看到金色的花海竟以某種旋律,隨風搖擺起來。
鉻黃色的花瓣和碧綠的葉片,在靜園里如火焰般舞動......
在別人眼里,這只是一塊向日葵的種植地,但陸航卻從中看到了玄機!
無數的公式、定理從他腦海中一閃而過。
最終,他整個人一陣激靈,像是被雷電劈中,精準而興奮的握住一串虛無的數字。
附近朗讀《新概念英語》的學生,被突如其來的歡呼聲嚇得差點咬到舌頭。
只見陸航揪著一株向日葵的花盤,激動的躥回圖書館——
“我找到方法了,是斐波那契數列!它是最完美、最符合要求的軌道優化方法!”