都听说过给墙面、地面找平的,但是给火药找平的,你听说过吗?

家具、墙面那是为了美观,火药这东西一般都藏在腔体里,基本上没什么露出来的时候,总不可能为了好看还得在火焰上雕朵花吧?再说了,这东西不是能点着就行了吗?

不是开玩笑,火箭燃料还真对火药平整度有要求,这又是怎么一回事呢?

火药还得人工找平?

常规的火箭燃料大致分成两类。早些年相关技术还不怎么成熟的时候,大家都采用液体燃料,因为液体燃料的燃烧速率相对好控制,只需要调控液体的流速就可以了。

这就意味着理论上只需要一个控制阀门,你就可以调控火箭的飞行速度,如果你愿意的话,甚至可以让它飞到一半就停下来。

是不是听起来还不错,但是为什么现行的火箭推进燃料大多数都是固体燃料呢?

这其实算是液体的通病,运输和储存是个大问题。

为了防止燃料在过程中因为磕碰摇晃发生爆燃,必须要提前对燃料进行一些预处理,比如说加压,具体原理就和小吃店用的那些液化气罐差不多。

好用是真的好用,不方便也是真的不方便,液化气罐爆燃都是一件相当恐怖的事情,成吨的火箭燃料要是着起火来,那简直就是灭顶之灾。

后来为了追求更强的稳定性以及更高的燃烧系数,固体燃料逐渐成为了火箭产业的主要燃料类型。

固体燃料的工艺其实也没有那么复杂,就像咱们小时候玩泥巴那样,只不过用火药代替原来的泥土沙砾,混合进去的东西也从水变成了其他能促进火药燃烧的化学物质,学名叫做固体氧化剂。

其实就可以把它理解成火柴,固体燃料的缺点在火柴身上体现的淋漓尽致,首先不能够人为控制它的燃烧程度,只要点着了就跟你没关系了,至于它什么时候停,什么时候烧没了,什么时候停,是一个彻头彻尾的一次性产品。

俗话说的好,办法总比困难多,人类还真研制出来的一种方法,可以控制固体燃料的燃烧速率。

火药雕刻师有多危险?

人类文明的发展史,基本上就是和大自然叫板的过程。

谁说固体燃料的燃烧方向和速度不可控?我们可以通过控制燃料的形状和表面积,将不可控的东西掌握在手中。

蚊香大家都应该玩过吧,带“尖嘴”的头部一般会比圆顿的“屁股”烧的更快一些,所以说只要有足够的数据支持,专家们完全可以根据控制燃料的形状,从而控制火箭的推力曲线以及飞行轨迹。

大致形状在生产环节就可以搞定,但只要是流水线出来的机械化产物,就必然会存在误差,而火药的薄厚平整度出现误差,就必然会影响到火箭的飞行轨迹。

难道说不符合标准的直接就不要了?火箭燃料的次品率未免也太高一些了吧!

这就到了火药雕刻师大显身手的舞台了,他们会根据专家给出的相关数据,对固体火药进行雕刻与修整,从而抹平机械生产所导致的偏差,使火药的形状尺寸平整度完全与设计要求相符。

拿刀去雕刻火药,稍微想一想就知道这不是什么轻松的工作,咱们甚至可以相当肯定的说,这绝对算得上是“高危职业”。

这可是火药啊,任何一个不符合规范的动作都可能产生静电,而只要产生静电,重达数吨的火药会在顷刻被引燃。

即便雕刻火药所用的作业车间,必然具备着相当完善的消防措施,但是任何消防装置的启动都需要时间,一旦发生爆燃,最危险的就是站在大量火药旁的“火药雕刻师”。

危险系数高还不够,火药雕刻师的工作难度也超乎想象的高。

对于他们来说,必须要用人工达到大于机械的精度,尽管如今已经有了一系列高精尖仪器,这依旧是一项极其艰巨的任务。

在经年累月的经验积累之下,每一位火药雕刻师的双手,都能够做到超越机械的平稳度,就是这一双双手撑起了中国的火箭工程。

NASA用机械雕刻火药,我们却用手?

在精密仪器越来越普遍的今天,“火药雕刻师”真的还有存在的必要吗?

咱们不是在试图否认这些“大国工匠”的复出,只是时代在发展,科技也在不断更迭,现在的机械连纳米级芯片都能生产的出来,这种极其精细又危险的工作,为什么不搞一台机械出来呢?

咱们必须得承认一件事儿,再好的机械也会有发生故障的时候,一般情况下机械故障可能会造成停工,也可能会造成产品作废,放在寻常生产线上,其实也算不上什么大事。

可问题在于,固定在操作台上的物品是火药。就算可以先把“静电”放在一边,高强度碰撞,大力度摩擦,都可能将固体燃料引燃,产品作废造成的经济损失先不谈,火药爆燃可能造成的威胁绝对不可忽略。

另一方面,就要考虑到成本了。实不相瞒,老美已经研制出来了火药雕刻机,并且人家早在90年代就已经研制出来了。

这台火药雕刻机的研制成本是40亿美元,现在40亿美元都可以买50架F-35战斗机,更不论那是90年代,那时候钱可比现在值钱多了。

花这么多钱研制出来一台火药雕刻机的,那它应该相当好用吧?

怎么说呢?对于某些型号的火箭来说,火药雕刻机确实提高了生产效率。但是咱们也说了只是“某些型号”,对于大部分火箭来说,这台机器都不兼容,所以说费了半天力气,最后还是得找人工。

既然火箭固体燃料生产起来这么麻烦,为什么人家马斯克的“星链”项目可以在一年发射那么多火箭呢?美国的火药雕刻是真的忙得过来吗?

一方面,现在的火箭发射技术可以实现一箭多星,也就是说只需要发射一枚火箭,就可以将好几颗卫星送上天。

另一方面, SpaceX所用的火箭大部分都还在用液体燃料,虽说液体燃料难以储存,但是谁叫人家用的快呢?

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