“我和你一组?”沈思的声音在耳边响起。
陈青山转头,看到她正看着自己,手里拿着笔记本和一卷图纸。“我算过一些初步参数,但推重比那块卡住了,燃料燃烧速率的数据不好找。”
“好。”陈青山点头。
另外两个组员也很快确定了——是同班的一对男生,一个叫张伟,学飞行器动力工程的,壮实,话不多;另一个叫林涛,学自动控制的,戴副细边眼镜,手里总拿着个电路板。
四人找了靠窗的桌子。沈思把图纸摊开,上面是她手绘的火箭结构:一级箭体直径5厘米,长40厘米;二级箭体直径4厘米,长30厘米。级间采用简单的弹簧分离机构,用延时电路控制。
“问题在这里,”沈思指着图纸上的发动机部分,“我用的是市面上能买到的标准微型固体发动机,标称推力12牛,工作时间3秒。但那是理想值。实际推力会受温度、湿度、装药均匀度影响。如果我们按12牛算,总重控制在800克以内,推重比刚好1.5。但万一实际推力只有10牛,或者重量超了,就飞不起来。”
陈青山看着那些数字。12牛推力,800克重量,推重比=12/(0.8*9.8)≈1.53,刚过线。确实危险。
“能不能减重?”张伟开口,声音低沉,“结构材料用更薄的碳纤维管,接线用细线,分离机构简化。”
“我算过减重极限,”林涛推了推眼镜,手里拿着个计算器,“最多能减到750克。但加工难度会大增,而且结构强度可能不够,分离时容易解体。”
“那提高推力呢?”陈青山问。
“换大发动机要加钱,而且尺寸不匹配,要改设计。”沈思摇头,“经费有限。”
陈青山盯着图纸,脑子里开始转。这就像游戏里组队打地煞星——资源(推力、重量、经费)有限,目标(成功飞行)明确,需要在约束条件下找最优解。
“也许,”他慢慢说,“我们不需要在推力或重量这一个变量上死磕。可以优化整体配置。”
“怎么优化?”
“推重比是起飞时的瞬时值,”陈青山在草稿纸上画示意图,“发动机点火后,燃料燃烧,重量在不断减轻。如果我们在计算时考虑这个变化,用平均重量而不是初始重量,实际的推重比会更高。”
“变质量系统?”沈思眼睛一亮,“对啊,火箭飞行中质量是随时间减少的。我们可以建个简单的模型。”
她快
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