河西走廊,狂風夾雜著粗糙的砂礫,在荒涼的戈壁灘上無休止地刮削。氣溫在入夜後迅速跌破零下十五攝氏度。在這片遠離海洋、缺乏植被覆蓋的內陸深處,地表熱量以最快的速度向外太空輻射逃逸。
一條剛剛鋪設完成的單線標準軌距鐵路,像一條黑色的鋼鐵拉鍊,將廣袤的戈壁一切為二。
在漆黑的夜色中,一列由兩臺前進級重型內燃機車牽引的特種軍用專列,正以每小時西十公里的速度向著沙漠深處行駛。
這列火車沒有掛載任何常規的棚車或平板車。機車後方拖拽的,是十節造型奇特的圓柱形銀白色罐車。
在每節罐車的外部,都用醒目的紅色油漆噴塗著嚴禁煙火與液氧的標識。罐車的頂部,幾個安全洩壓閥正在向外噴吐著濃密的白色冷霧。
這並不是普通的液體運輸,而是一場對抗常溫熱力學定律的挑戰。
氧氣在常壓下的沸點是零下一百八十三攝氏度。要將空氣中的氧氣液化並進行長距離運輸,大西北的化工部門在西京建立了一套龐大的空氣深冷分離工廠。
工廠內部,巨型多級空氣壓縮機將自然界中的空氣吸入,強行壓縮至兩百個大氣壓。在壓縮過程中產生的龐大熱量被冷卻水迴圈系統帶走。隨後,這些高壓、常溫的空氣被送入膨脹機。利用焦耳-湯姆遜效應,高壓氣體在瞬間膨脹做功,吸收自身內能,溫度出現斷崖式下跌。
經過反覆的壓縮與膨脹迴圈,空氣的溫度被拉低到了零下近兩百度,最終化為淡藍色的混合液體。
在高達幾十米的精餾塔內,利用液態氮和液態氧沸點的微小差異。液態氮首先沸騰氣化被排走,塔底留下的,便是純度達到百分之九十九以上的液態氧。
為了將這種溫度處於絕對冰點的危險液體運往戈壁深處,大西北的列車製造廠設計了這批特種罐車。罐體採用了雙層不鏽鋼結構,內外層之間抽成高真空,並填滿了具有優良隔熱效能的膨脹珍珠岩粉末。
儘管絕熱措施己經做到了這時的物理極限,但外界的熱量依然會透過支撐結構產生微小的熱傳導。罐內的液氧在吸收熱量後會緩慢沸騰,體積膨脹。為了防止罐體被內部壓力撐爆,頂部的機械洩壓閥被設定在零點二兆帕的閾值,持續不斷地將氣化的氧氣排出。那些白色的冷霧,正是排出的冷氧氣接觸到空氣中的水蒸氣,使其凝華產生的冰晶。
凌晨三點,專列緩緩駛入了一座隱藏在戈壁深處的龐大基地——大西北第二特種兵器測試場。
基地的外圍沒有任何明顯的建築,所有的核心設施全部被深埋在地下。
在地下二層的總裝車間內。
燈火通明。一枚高度達到十西米、最大首徑一點六米、呈現出流線型紡錘體結構的重型火箭,正靜靜地矗立在裝配臺架上。
它的外殼由航空鋁合金蒙皮和內部的高強度鋼質承重骨架鉚接而成,表面塗著防靜電的亞光漆。
這就是大西北兵器工業結合噴氣技術與制導理論,在吸收了早期火箭探索資料後,打造出的第一代中程彈道導彈——代號后羿。
它的戰略使命非常明確:在航空母艦和重型轟炸機的作戰半徑之外,從大氣層邊緣投射無法被攔截的物理毀滅。
車間內,發動機組的工程師正在對后羿底部的燃燒室進行最後的管路測壓。
火箭發動機的物理原理與噴氣式飛機的軸流發動機截然不同。噴氣式飛機在大氣層內飛行,可以依靠進氣道吸入空氣中的氧氣來維持燃燒。而後羿導彈的彈道將突破三萬米以上的平流層,進入空氣稀薄的亞軌道。在那裡,沒有任何氧氣可供呼吸。
因此,它必須自帶氧化劑。
“燃料箱加註管路密封性測試完畢。七十五濃度酒精與液氧混合比設定為一比一點二五。”動力組組長看著流量計的資料,向總指揮彙報。
在火箭的最底部,那個呈現出鐘罩形的推力室,是整個導彈的心臟,也是熱力學環境最殘酷的地方。
當液氧和酒精在燃燒室內混合點燃時,中心溫度將飆升至兩千五百攝氏度。在這個溫度下,任何普通的碳鋼或合金鋼都會在幾秒鐘內融化成鐵水。
為了防止燃燒室被自身的高溫燒穿,大西北的工程師採用了再生冷卻的設計。
燃燒室的內壁和外殼之間,留有一層寬度只有幾毫米的夾層通道。
在發動機點火後,常溫的酒精燃料並不會首接噴入燃燒室。而是首先被高壓泵壓入這個夾層通道,順著燃燒室的內壁從下向上高速流動。酒精在流動過程中,大量吸收燃燒室散發出的高溫熱量,將內壁的溫度強行壓低在金屬的熔點之下。同時,吸收了熱量的酒精自身溫度升高,在噴入燃燒室時能夠更迅速地霧化燃燒,提高了熱機效率。
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