В то же время.
В конференц-зале Научного города Хуайжоу, в пригороде Пекина.
«Начинайте».
Голос Чан Хаонаня был спокоен, без каких-либо эмоций.
После публичной демонстрации «Дунфэн-17» высшее руководство было потрясено огромным положительным эффектом, который она произвела, и поэтому значительно увеличило ресурсы, выделяемые на исследования и разработки в области воздушно-реактивных гиперзвуковых летательных аппаратов. Полномочия всей проектной группы также соответственно возросли.
Но вместе с этим пришло и незримое давление.
Сейчас более совершенная воздушно-реактивная гиперзвуковая ракета застопорилась из-за проблемы с охлаждением двигателя «Линсяо-1», что действительно стало ситуацией, которую никто ранее не предвидел.
Син Мучунь поправил очки и включил проектор. На экране появились пять наборов сложных схем структуры каналов и кривых данных: «В соответствии с требованиями прошлого совещания, я во главе команды опробовал пять различных схем оптимизации каналов охлаждения».
Красная лазерная указка указала на диаграмму: «Схема три показала наилучшие результаты. При неизменных физических размерах время пребывания топлива увеличилось на 3,5%».
Он не дал никакой оценки, но в конференц-зале уже раздались тихие вздохи.
Из-за ограничений условий испытаний согласованность самих данных гиперзвуковой аэродинамики относительно низкая.
3,5%, можно лишь сказать, что это едва выходит за рамки «случайной погрешности».
— Этого далеко недостаточно. Чан Хаонань отложил ручку. «Потенциал теплоотвода топлива JP7 в таких условиях может быть реализован лишь примерно на 65%, увеличение времени пребывания на 3,5% для повышения охлаждающей способности... практически незначительно».
Сидевшая рядом с Син Мучунем главный системный инженер Ли Минь быстро вывела на экран другой набор данных:
— При содействии директора Ли из Комитета по промышленному строительству мы через несколько научно-исследовательских институтов химической промышленности протестировали семь видов топлива с высокой теплопоглощающей способностью. Она указала на группу красных кривых. «Но их характеристики по существу не отличаются от JP7 и JP8, к тому же они еще и дороже».
После получения значительных дополнительных ресурсов Цзян Цзунлинь вернулся к своей прежней специализации, вновь возглавив разработку следующего поколения аэродинамических труб серии JF. В результате Ли Минь, которая изначально отвечала за координацию испытаний в аэродинамической трубе и разработку демонстратора, по порядку «унаследовала» должность второго заместителя главного конструктора.
— К тому же это вызовет проблемы с нагарообразованием. Чан Хаонань прямо указал на суть проблемы. «Состав этих видов топлива слишком сложен, в процессе перехода между режимами нагарообразование потенциально может привести к отказу двигателя».
В конференц-зале на мгновение воцарилась тишина.
— Коллеги, возможно, мы пошли не в том направлении.
Чан Хаонань встал и подошел к белой доске, кончик его маркера провел по ней плавную дугу.
— Опираясь только на оптимизацию проточных каналов или поиск готового топлива с высокой теплопоглощающей способностью, боюсь, будет трудно удовлетворить потребности в охлаждении на скоростях выше 10 Махов.
Писать и рисовать на доске было его привычкой, пришедшей из 90-х, только со временем он перешел на менее пыльную версию — белую доску.
Он нарисовал простую схему молекулярной структуры:
— С химической точки зрения, реакция крекинга протекает по свободнорадикальному механизму. Общая скорость реакции определяется самой медленной стадией — в данном случае, процессом разрыва связи C-C с образованием углеводородных радикалов.
Затем последовала более сложная диаграмма:
— Если мы добавим в углеводородное топливо… возьмем здесь для примера н-гептан, вещество, энергия активации которого ниже, чем у углерод-углеродной связи, и которое может преимущественно разрываться при более низкой температуре, образуя свободные радикалы…
Его рука двигалась немного медленнее, он нарисовал только половину, поэтому, закончив говорить, не сразу начал следующую фразу.
Но внизу уже кто-то догадался, что будет дальше:
— Инициатор…
Это был Ли Ябо.
Чашка кофе перед ним была уже пуста, но глаза его горели поразительно ярко: «Нитроэтан!»
На месте было не так много экспертов-химиков, но с некоторыми свойствами, с которыми они постоянно сталкивались, они были знакомы.
Вскоре кто-то выразил сомнение:
— Но я помню… энергия связи углерод-азот должна быть выше, чем у углерод-углеродной связи?
На этот раз Чан Хаонань сразу же ответил:
— Углерод-азотная связь действительно прочнее, но энергия активации, необходимая для реакции свободнорадикального разложения, не превышает 200 кДж/моль, так что нитроэтан действительно удовлетворяет нашим требованиям.
Он быстро вернулся к компьютеру и вызвал базу данных на экран:
— Единственная проблема заключается в том, что результаты работы прямоточного двигателя сверхзвукового горения таковы, что изменение состава топлива может напрямую привести к изменению характеристик горения, это не так просто, как в обычных авиационных двигателях, где можно просто добавить присадку… Поэтому сначала нужно провести испытание в относительно консервативных условиях.
…
Три дня спустя, в 4:17 утра, в центре аэродинамических испытаний горел свет.
Чан Хаонань стоял перед бронестеклом в контрольной комнате, наблюдая, как технические специалисты устанавливают модель двигателя «Линсяо-1» в рабочую часть. Тонкие, как волос, оптоволоконные кабели данных, словно паутина, тянулись от поверхности аэродинамической трубы, подключаясь к системе сбора данных.
— Топливо готово, — раздался голос Син Мучуня из рации с легкими электронными помехами. «Смешанное топливо прошло испытание на температуру вспышки и проверку вязкости».
Чан Хаонань нажал кнопку передачи: «Начинайте подачу топлива с концентрацией 0,5%». Он повернулся к экрану данных, на котором уже начали отображаться различные параметры топливной системы.
На имитационном изображении бледно-желтое топливо медленно поступало в каналы охлаждения модели двигателя.
— Температурный градиент готов, — доложила Ли Минь, на экране перед ней отображалась трехмерная карта распределения тепла по всей модели. «Основной нагреватель достиг заданной температуры, готов к запуску в любой момент».
Чан Хаонань кивнул, его взгляд скользнул по более чем двадцати мониторам в контрольной комнате. Перед каждым экраном сидел технический специалист, на клавиатурах перед ними были наклеены этикетки разного цвета, обозначающие системы, за которые они отвечали. «Запустить низкоскоростную систему предварительного охлаждения», — приказал он, его голос звучал особенно четко в напряженной атмосфере.
Под низкий гул компрессор аэродинамической трубы начал работать.
Пол контрольной комнаты слегка завибрировал, по поверхности воды в чайной чашке пошла мелкая рябь.
На главном экране кривая расхода воздуха начала подниматься.
— Зажигание! — голос хронометриста резко повысился.
Все невольно затаили дыхание.
В одно мгновение инфракрасное изображение было залито ослепительным белым светом, и даже сквозь экран люди в контрольной комнате, казалось, могли ощутить бурлящую энергию внутри аэродинамической трубы.
В момент окончания обратного отсчета из сопла модели двигателя вырвался синий плазменный факел, и одновременно десятки кривых на мониторах начали резко колебаться.
Глаза Чан Хаонаня были прикованы к двум ключевым параметрам: давлению и температуре на стенке камеры сгорания.
— Горение стабильное, температура стенки в смоделированных условиях ниже, чем в прошлом тесте, на…
В голосе Ли Минь слышалось неудержимое волнение.
Но это волнение продлилось менее 5 секунд.
На другом экране красные пятна, обозначающие высокотемпературные зоны, беспорядочно перемещались внутри камеры сгорания, словно гонимый ветром степной пожар — это доказывало, что изменение свойств топлива действительно повлияло на стабильность горения.
— Прекратить испытание, начать процедуру охлаждения, — приказал Чан Хаонань, одновременно отмечая про себя это ключевое явление.
Вся контрольная комната немедленно пришла в движение, отовсюду раздавались различные команды.
Когда модель двигателя извлекли, ее поверхность уже стала темно-красной, а защитные кожухи нескольких термодатчиков даже показывали признаки оплавления.
Технические специалисты быстро начали собирать различные данные, а Чан Хаонань уже вернулся в конференц-зал с основной командой.
Несколько часов спустя в том же конференц-зале атмосфера заметно оживилась.
Син Мучунь взволнованно указывал на диаграммы данных на экране: «Эффект от добавления 0,5% нитроэтана уже очень заметен! Теплопоглощающая способность увеличилась на 7,7% по сравнению с чистым JP7, температура стенки двигателя снизилась примерно на 85 К!»
— Но возникли и проблемы, — Ли Минь вывела на экран другой набор сильно колеблющихся кривых. «Положение теплового запирания в сверхзвуковой камере сгорания сильно колебалось, при добавлении 0,5% амплитуда колебаний достигла 170% от расчетного предела».
Чан Хаонань смотрел на эти зубчатые кривые:
— Это показывает, что вся система более чувствительна, чем мы думали. Незначительные изменения свойств топлива многократно усиливаются через волны горения, поля давления и системы скачков уплотнения, и это только при скорости 7,5 Маха, а на тестовой модели уже появились явные признаки оплавления. Если скорость повысится до 10 Махов и выше, боюсь, это приведет к прекращению работы или даже к тепловому разгону.
Сделав небольшую паузу, он добавил:
— Этот прототип «Линсяо-1 больше использовать нельзя, другими словами, даже если наши текущие исследовательские ресурсы весьма обильны, маловероятно, что мы сможем провести реальные испытания для каждой пропорции присадок… отдел контроля затрат сойдет с ума».
Ли Ябо немного поколебался:
— Я могу попробовать провести моделирование с помощью реакционной молекулярной динамики. Хотя состав JP7 сложен, мы можем сначала сосредоточиться на двух основных компонентах — н-гептане и метилциклогексане…
— Точности недостаточно. Чан Хаонань покачал головой. «Модели молекулярной динамики пока не могут точно описать взаимодействие такой многокомпонентной системы в экстремальных условиях. Погрешности будут накапливаться и увеличиваться».
Говоря это, он подошел к окну, глядя на очертания аэродинамической трубы JF14 вдалеке:
— Кроме того, расчеты структуры материалов с отрицательным показателем преломления, которыми вы занимаетесь, еще продолжаются, пока не стоит слишком распылять силы.
— Я раньше тоже занималась некоторыми исследованиями в области вычислительной химии, если у профессора Ли нет времени…
Ли Минь только собралась проявить себя, как Чан Хаонань остановил ее поднятой рукой:
— На этот раз мне придется взяться за это лично.
— Квантово-химические расчеты, возможно, смогут решить проблему.
Обновлено: 07.04.2026