第106章 抵達基地，火箭的Pogo振動問題！

  第106章 抵達基地，火箭的Pogo振動問題！

  「航天二院出問題了？」

  「具體怎麼回事？」

  等盛振華說完以後，譚友銘忍不住疑惑問道。

  盛振華道，「好像是大型火箭試射的問題，具體我也不清楚，杜斌教授就是讓我們過去。」

  他問向張碩，「你沒接到電話？」

  張碩搖了搖頭，下意識掃了一下手機，就發現有個未知的電話打過來。

  電話接通，就聽對面問道，「是張碩教授嗎？」

  

  「我是張碩，你好。」

  「我是航天二院動力組的杜斌，你還記得嗎？我們在蘇東大學見過。」

  杜斌繼續道，「我打電話過來是想邀請你來一趟航天二院，我們遇到了一點兒問題，急需計算數學、動力學領域方面的專家。」

  「什麼時候？」張碩問道。

  「越快越好！」

  張碩又和杜斌說了幾句，放下了電話對盛振華道，「看起來，杜教授還是真是挺著急……」

  「那就走吧！」

  去航天二院的不只是盛振華，還有科工所的鄧強，再包括張碩一行總計三個人。

  他們去的不是航天二院的研究院，而是一個火箭發射基地附近的科研基地。

  三個人飛去了西京。

  路上，盛振華也說了起來，「我估計，應該是火箭試射發生了什麼問題。」

  他對張碩道，「我和鄧強是參與噴射動力計算模擬的工作，你可能會去到動力組，杜斌就是航天二院動力組的負責人。」

  張碩沒有參與過這種工作，他疑惑問道，「去動力組，要分配一些計算工作？」

  「可能是吧。」盛振華說完補充一句，「只是猜測，我也沒遇到過這種情況。」

  航班飛到了西京。

  在走出西京機場後，他們就坐上了航天二院派來接人的汽車，隨後用了兩個小時才抵達了目的地。

  這是一個距離火箭發射基地很近的科研基地，從外面看起來像是一個很空曠的工廠，汽車進了基地正門，又行駛了有兩、三公里，才見到了幾個辦公樓。

  車子停在了一座辦公樓的正門。

  張碩和盛振華、鄧強走下車，等了不久就見到杜斌走了出來。

  杜斌帶著三人進了辦公樓，一路也介紹起情況，「前幾天，我們進行了大型運載火箭的試射，發現了嚴重的Pogo振動問題。」

  「其嚴重程度已經達到，可能會直接影響火箭到高空正常分離的程度。」

  「專家組研判認為可以試著調整噴口結構，但也不確定，火箭的Pogo振動是世界航天難題，大型運載火箭構造太複雜，誰也無法得出準確結論。」

  杜斌簡單一說，張碩就明白過來。

  Pogo振動！

  在衛星發射中心現場近距離看過火箭發射，就會有一個共同的感受，那就是當火箭點火的一瞬間，方圓幾百米之內的地面都會發生強烈的震動。

  這是站在地面的感受。

  震動反應到火箭上就是Pogo振動，也就是會讓火箭整體上出現劇烈顫抖現象。

  Pogo振動引發的原因誰也不能確定，但專業領域認為是每個發動機的脈動推力很難保持穩定，導致箭體結構與推進系統動力學特性耦合，而產生了縱向不穩定振動。

  其內在原因是輸送管路內推進劑的壓力波動引起發動機推力脈動，導致箭體結構振動，進而加劇管路內壓力波動，形成正反饋迴路引起結構振動放大。

  Pogo振動是個大問題。

  Pogo振動比較嚴重，就極有可能導致發射失敗。

  即便震動不嚴重，對火箭結構不會造成威脅，但火箭上的儀器、設備以及航天員的生命安全都會受到威脅。

  現在就是嚴重的情況。

  杜斌說已經嚴重到可能會影響火箭的高空分離，也就會直接導致發射任務失敗。

  在進行故障研判以後，他們找了一大堆的計算數學、動力學的專家，來專門對於火箭發動機推力的動力平衡問題進行計算研究，看看是不是能通過改善噴口結構，來減小Pogo振動的問題。

  減小，不是解決。

  Pogo振動，必定是存在的，並不是說改善了噴口就完全解決了問題。

  大型的運載火箭的構造實在太複雜了。

  火箭上已經安裝了變能蓄壓裝置，就是專門針對Pogo振動的解決方案，但顯然效果並不好。

  杜斌簡單說完以後，就一路帶著張碩去了動力組。

  盛振華猜的還是挺準的，杜斌邀請張碩就是想讓他來動力組，幫忙做一些複雜的計算工作。

  航天二院的專家組研判認為，對火箭的噴口結構進行調整改善，可能會對降低Pogo振動有幫助，而想對火箭噴口進行調整就需要大量的動力學計算。

  一個是保證噴口結構，不影響發動機提供的推力。

  第二就是最大化實現各方向的穩定，而且是在各個發動機可能存在脈動推力不穩定的情況下，通過噴口結構的調整來儘可能的實現穩定。

  動力組是一個區域，占據一個樓層的一半兒，每個辦公室里都有人在認真工作。

  杜斌帶著張碩去了倒數第二間辦公室，把裡面的人喊了出來，「周兵！」

  一個戴著圓框眼鏡，看起來有些虛胖的中年人從裡面走出來。

  杜斌幫著介紹了一下，就把張碩分配給了周兵。

  周兵則帶著張碩進了辦公室，還一邊說著，「張碩教授，久仰大名啊，你還真是年輕啊。」

  「過獎。」

  辦公室里有三個人，他們也簡單做了下介紹，有人看見張碩也感到很新奇，但還是繼續忙著手頭的工作。

  周兵直接說道，「我們的組已經忙不過來了，你就真是及時雨，我就直奔主題了。」

  他說的拿出了一張紙，上面有一大堆寫好的列式方程，「這些計算問題都是分給我們的，你看著做，一定要保證精度。」

  他說的輕呼了一口氣。

  動力組要解決綜合性的問題，會把大量的計算分配到下面的小組。

  之前他們組少了一個人，分的工作卻不少。

  現在多了一個張碩，據說計算數學水平不錯，發表過相關的頂刊論文，但計算能力上也不確定，不管怎麼說，多一個人總是好的。

  張碩找了個空置的辦公桌坐下來，也順手打開了電腦，就開始看起了紙上的內容。

  簡單來說，就是一大堆複雜方程。

  這些方程有一個統一的特點，就是具有嚴重非線性的特徵，要麼就是非常的複雜。

  其中還有一個是流體力學方程組。

  張碩看看都感覺有些頭疼，類似的方程或方程組都需要用數值法去計算，要求還是儘量精準，也怪不得要找很多計算數學的專家過來。

  他用力按了腦門，也只能硬著頭皮開始了工作。

  在正式進入工作之前，先利用系統建立一個任務——

  【任務一】

  【研究項目名稱：偏微分方程數值求解（難度評估：E）。】

  （任務可提升至C級。）

  【進度：0.301%。】

  （任務可取消，目前，取消任務需要科研幣數量：0。）

  （剩餘進度需要科研幣數量：1。）

  「一個題，一個科研幣？」

  張碩都有心直接氪幣完成，想想還是太奢侈，決定消耗科研幣輔助提升狀態。

  【科研幣-1】

  正式進入工作狀態！

  偏微分方程的數值求解，並不是依靠手動計算，還是需要電腦軟體進行輔助。

  一般都是先用電腦輔助進行離散變換，再根據結果去找方法進行數值代入，中途還需要電腦進行計算分析。

  張碩看著題目感覺頭疼，實際上，對他來說並不複雜，有科研幣效果的輔助，再加上任務系統的方向修正，配合使用計算機，大概用了五分鐘時間就完成了一個方程的計算，驗算結果也是比較精準的。

  然後，他繼續建立任務，繼續進行計算。

  大概花了半個多小時，紙上的方程內容就已經全部計算完畢了。

  這時候，張碩也有時間思考起Pogo振動的問題。

  火箭發射的Pogo振動，是航天領域的世界難題，國外對Pogo振動的研究，已經有了七八十年的歷史，國內也研究了超過五十年時間。

  Pogo振動，一般都是碰到問題、解決問題。

  有一些學者也會專門去研究Pogo振動的理論，比如，羅賓-布朗，他一輩子都在和Pogo振動打交道，也是Pogo振動研究的創始人。

  但是，羅賓-布朗研究的一些理論以及針對Pogo振動問題所採用的應對方式，依舊只限於幾種類型的火箭。

  比如，他早期的研究只針對串聯火箭。

  後來火箭變得越來越複雜，他提出利用狀態空間法來描述Pogo振動，通過求解狀態空間的特徵值獲得Pogo振動穩定性的判據。

  這些理論很難用於實踐中。

  火箭技術是一直在發展的，而且伴隨著運載需求的增大，火箭就變得越來越複雜。

  同時，火箭成本也是越來越高。

  大型的運載火箭，製造成本達到上億美元都是很正常的，設計製造出來以後，內部就不太可能進行大的調整，也就是說不能從裡面去解決Pogo振動問題。

  專家組是考慮通過調整噴口結構，來一定程度上降低Pogo振動問題。

  張碩則是在考慮另一個問題，「Pogo振動，和發動機噴射穩定性有關，但也是多方面原因造成的。」

  「針對這次的試射實驗，是不是能單一從噴射動力方面，找到產生Pogo振動的原因？」

  他思考著建了個任務——

  【任務一】

  【研究項目名稱：試射實驗中噴射動力引發Pogo振動問題研究（難度評估：B）。】

  【進度：0.003%。】

  （任務可取消，目前，取消任務需要科研幣數量：0。）

  （剩餘進度需要科研幣數量：200。）

  「200幣的B級任務？」

  「還不算高。」

  張碩思考著，「看來，需要找一些火箭的發動機性能以及動力方面的數據，否則不可能完成研究。」

  (本章完)

  （還有更新耶）