高科技军阀-第336部分
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学校的各种清规戒律让冯天明感到压抑，但让冯天明高兴的是，这所学校的教学环境非常好，以其先进的教学方法和密切的师生关系而出名。学生在上完上午课之后，常常把下午时间花在木工、石工、农事等创造性劳动上。这与以前枯燥的课本知识比起来相差很远，但与制造汽车相近，冯天明很喜欢这种学习环境。在学校，每当临睡以前，他还可以用他的小望远镜对着星星看上一两个钟头。有一天，冯天明看到了一本书，那是俄国航天学奠基人康斯坦丁？齐奥尔科夫斯基写的《宇宙航行》，他马上找来通读，这本书对他毫不犹豫地选定自己的终身事业产生了巨大的推动作用。冯天明下定了决心，如果去征服宇宙空间，他愿意全力以赴。为了能够读通这本书中那些五花八门的数学公式，冯天明全力攻读数学和物理这两门使他头痛的学科，结果成绩逐渐地提高，这使他的父母也感到高兴。过不多久，他便已经是班上功课最好的学生了。
在冯天明的心目中，天疆，那地球轨道以外无边无际的疆域深深地吸引着他，宇宙旅行是他心中最向往和美好的事；对于天文学，他也始终保持着浓厚的兴趣。他**送给他的那只小望远镜，已经远远不能满足他日益开阔的视野了，于是在这所学校里，他决心搞一个完备的学校天文台。他首先说服校长买了一架十分高级的8英寸折射望远镜，然后为了建筑天文台的外围结构，他又在同学中组织了一个石木工小组。在这次营建天文台的工作中，冯天明不仅表露出极大的热情，而且表现出了卓越的组织才能。
从学校毕业后，冯天明到麻省理工学院就读。然而按照学院严格的校规和极其重视实习的条例，他必须同时在机器工厂当学徒。在工厂里，他学习了钳工、铸工、锻工，还在机车装配库干过3个月，这些使他有了相当的技工常识和经验，而这些都对他未来的事业产生了重要影响。
冯天明心中的的终极目标，是宇宙飞行。而在这时期，世界范围的火箭研究有了相当大的进展。实际上，早在20世纪初，航天时代的来临就在一些理论家的头脑中形成了构思，象俄国的齐奥尔科夫斯基就提出过使用液体燃料作为火箭推进剂的主张。而此时，大量的火箭研究工作开始在各国实验室里进行，火箭技术已经进入了最初的实验阶段。
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（三百三十四）神秘文稿
1920年，冯天明见到了对他后来影响颇深的杨朔铭，他应邀参加了杨朔铭组织的陆军火箭试验小组，研制液体燃料火箭推进器。
由于火箭武器在两次抗日战争中都发挥了重要作用，在杨朔铭的努力下，中国陆军成立了火箭试验小组，冯天明与中国国内的专家一起，在此基础上组建了一个研究小组，在一个废弃的军火库中建立起火箭飞行场，进行火箭的研究试验。他们克服了中国国内研究基础薄弱的种种困难，并以令人神往的宇宙飞行来打动那些有钱人和有技术的人，前来支持他们的火箭技术事业。这个小组后来在杨朔铭的大力资助下，成立了现在的“中国火箭协会”。
在火箭协会成立后不久，他们便成功地试验了多枚“万户”小型火箭。 1921年夏天，冯天明到瑞士苏黎士的联邦工学院造访。在这里他结识了美国医学博士王深。冯天明认为未来的太空人必须承受很大的加速度，于是他们两人一起进行了一系列的太空医学实验。他们把小白鼠固定在一个平放的轮子上，然后转动轮子，越转越快直至转到极限值，随后杀掉小白鼠进行解剖。最后他们得出结论：小白鼠承受重力加速度的限制因素在于它的脑子，老鼠的死因多是脑溢血。这项试验的成果在中外学术界引起了相当大的轰动。
1922年春天，回到中国的冯天明以航空工程博士学位就教于新成立的北京航空航天学院。冯天明一面在学院教学，一面由陆军及民间大企业提供研究经费，在火箭协会不断的进行试验和研究。经过不断的实验和总结，冯天明写出了论述了液体推进剂火箭发动机理论和实验的各个方面的论文，在这篇论文中，年轻的冯天明试图分析并测定火箭发动机中发生的复杂的**、雾化、燃烧、离解、气态平衡和膨胀现象等问题，并就这些问题进行了探索和阐述。
在当时，液体推进剂火箭还是一种新事物，而固体燃料火箭早在几百年以前就有了。俄国航天理论家齐奥尔科夫斯基和德国科学家奥伯特都曾指出：就产生更强的推力来说，液体推进剂有着巨大的潜力。冯天明和他的火箭研究团队的主要目标就是把这些建议应用于实践。冯天明等人的工作，就是要为火箭飞行的点火、混合、冷却、控制剧烈燃烧等问题提供方法和答案，把液体燃料的发动机和燃料箱组合成一个运载工具，发射上天。象今天试射的“万户5”号液体燃料火箭（以汽油和液态氧混合为燃料），是近期最为成功的一次实验。
正当冯天明和伙伴们在检查火箭的残骸时，一辆汽车出现在了发射场内，从车上跳下两个一身黑色西服头戴圆礼帽的人，他们在问过了一位工作人员之后，径直向冯天明等人走了过来。
“冯天明博士？”一个黑衣人看着这位年仅27岁的年轻科学家，问道。
“我就是。”冯天明打量着站在对面的陌生人，答道。
“我这里有一些送给您的文件，请您签收一下。”黑衣人点了点头，取过一个很大的文件箱，交给了冯天明，同时递给了他一张签单。
“这是什么？”冯天明有些警惕的看着这个文件箱，问道。
“这里面是一些有助于您的研究工作的资料。”黑衣人似乎明白冯天明心里的想法，他一边说着，一边打开了文件箱，翻动了一下里面码得整整齐齐的厚厚文件，示意里面并没有炸弹等可疑物品。…；
冯天明的目光落到了一张画着各种管子的图纸上，呼吸不由得一顿。此时的他已经不再怀疑这些文件内容的真实性，而是迫不及待的在签单上签上了自己的名字。可能是因为激动的关系，他的手竟然有些颤抖。
象是对他这样的科学家这样的表现已经见怪不怪，黑衣人的嘴角露出了一丝不易觉察的微笑，他收回了签单，向冯天明等人点头示意，然后转身离去。
此时的冯天明根本没有注意到对方已经离去，他的注意力，已经全部集中到了手中文件箱中的那些图纸和上面的数据上了。
“这些人是谁啊？为什么要给你这个？天明？”一位火箭协会的同事奇怪的问道。
听了他的问话，冯天明怔了一下，这才回过神来。他意识到自己竟然没有问是谁给他的这些宝贵资料，不由得苦笑了一声。
“管他们是谁呢。”冯天明的声音里有着难以抑制的兴奋，他没有多想对方的身份，而是招了招手，让大家围拢了过来。
“‘液体火箭发动机工作原理’？这是谁写的啊？”
“这上面说是一位故去的老科学家丁文湘写的……”
“作者姓丁？不是丁拱辰的后人吧？不少字”
听着同事们的议论，冯天明那颗激动的心渐渐的平复下来。
他知道，自己需要一点时间和大家一起消化这些宝贵的研究资料。
“大家先把现场清理了，完成今天的工作，这些东西，咱们回去一起研究。”冯天明说道。
到了晚间，忙碌了一天的冯天明仍然没有休息，他坐在桌前，在电灯光下仔细的阅读着白天得到的宝贵资料。
“……液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等，燃烧剂有液氢及煤油等。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中……”
“液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。”
“推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成，推进剂通过喷注器注入燃烧室，经雾化，蒸发，混合和燃烧等过成生成燃烧产物，以高速从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力及温度将相当高，故需要冷却……”
“……推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同，有挤压式和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后（氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制）进入氧化剂、燃烧剂贮箱，将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统，这种系统是用液压泵输送推进剂……”
“发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。工作程序包括发动机起动、工作、关机三个阶段，这一过程是按预定程序自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。”
“液体火箭发动机的优点是比冲高，推力范围大，能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。”
“……以上实验数据说明，液体火箭发动机在未来将是航天发射的主流，其在构造上比固体发动机复杂得多，主要由点火装置，燃烧室，喷管，燃料输送装置组成。点火装置可以采用火药点火器，对于需要多次启动的上面级发动机，则需要多个火药点火器，燃烧室是液体燃料和氧化剂燃烧膨胀的地方，为了获得更高的比冲，一般具有很高的压力，即使是普通的发动机，通常也有数十个大气压之高的压力。高压下的燃烧比之常压下更为复杂，同时随着燃烧室体积的增加，燃烧不稳定情况越来越严重，解决起来也更加麻烦。目前根本没有可靠的数学模型分析燃烧稳定性问题，主要靠大量的发动机燃烧试验来解决。在反复的燃烧测试中不断优化发动机各项参数，缓解不稳定燃烧现象。不过室压低推力较小的发动机，不稳定燃烧现象很不明显，不稳定燃烧是制约液体发动机推力增加的主要问题之一。液体火箭发动机燃烧室使用液体燃料或是氧化剂进行冷却，在它们进入燃烧室前，先流过燃烧室壁降温；液体发动机的喷管同样是拉瓦尔喷管，扩张段一般都是钟形，不过采用冷却式喷管，由液体燃料或是氧化剂进行降温。”…；
“经过多次试验，已确定液体发动机燃料输送分为四种方式：挤压循环，燃气发生器循环，分级燃烧循环，膨胀循环。”
“挤压循环利用高压气体经减压器减压后进入氧化剂、燃烧剂储箱，将其分别挤压到燃烧室中，受制于储箱的材料，不可能做到多大压强，因此只用在小型低性能的发动机上。”
“燃气发生器循环中，一部分燃料和氧化剂流过一个燃气发生器，燃烧后推动燃料泵和氧化剂泵运转，燃料泵和氧化剂泵则把燃料压倒燃烧室中，预燃的废气直接排放。初始燃料和氧化剂的流动，有的是通过储箱的挤压，有的是依靠自然的重力引导。”
“分级燃烧循环又称为补燃方式，同样是燃料和氧化剂在预燃器中燃烧，推动燃料泵和氧化剂泵，不过不同的是，预燃器中的燃气不是直接排放，而是压入燃烧室，这样避免了燃料和氧化剂的浪费，可以做到更大的比冲。追求高比冲发动机一般都会采用分级燃烧的循环方式，分级燃烧的时为了追求更高比冲，一般燃烧室压力要燃气发生器循环高得多，又称高压补燃方式。”
“膨胀循环则是燃料或是氧化剂流过燃烧室壁和喷管壁，在那里冷却燃烧室和喷管的同时，自身升温具有更大压力，推动燃料泵和氧化剂泵运转，很明显的，燃气发生器和分级燃烧的循环同样会流经这些高温部位，但是却加以预燃器高压燃气的驱动，可以做到大得多的推力。膨胀燃烧循环的发动机一般的说具有很高的比冲，理论上其他条件相同时是最高的比冲，不过试验证明，推力很难做大。”
“液体发动机的循环方式和燃烧室室压和喷管设计很影响比冲值，但是最影响发动机比冲的却是液体燃料。比冲更高一些的是煤油燃料和酒精燃料，主要的特色是廉价，同时无毒，适合液体发动机使用……”
冯天明看完了这片名为“液体火箭发动机工作原理”
