第385章 星辰之约（2 / 4）
“是的，人造卫星。”沈舟肯定地说，“一个能环绕地球飞行，进行科学观测、气象监测、通讯中继的人造天体。博士，您想过吗？如果我们能在太空中放置这样一个平台，会对地面战爭產生多大的信息优势？更重要的是，它將打开人类探索宇宙的大门。”
冯·布劳恩感到一阵眩晕。在德国，他需要小心翼翼隱藏自己对太空的嚮往，用“战略飞弹”“终极武器”来包装自己的研究。而在这里，在战火中的大夏，这两个中国人却如此坦率、如此热烈地谈论著发射卫星、探索太空。
“但是……技术难度……”他艰难地说，“要把300公斤载荷送入轨道，需要至少每秒8公里的速度。v-2的最大速度只有每秒1.7公里。而且制导、控制、材料、发动机效率……每一个环节都是巨大的挑战。”
“所以我们在这里。”富学林接过话，走到另一块黑板前，上面写满了复杂的微分方程和矩阵运算，“沈先生提供了一套完整的理论框架，包括多级火箭的设计原理、轨道力学基础、制导控制算法。我这两个月一直在消化这些理论，已经完成初步的数学模型。”
他拿起粉笔，快速在黑板上写下一串公式：“看，这是优化后的齐奥尔科夫斯基公式，考虑空气阻力和重力损失后的修正版本。根据这个模型，如果我们使用液氧/煤油推进剂，比冲达到280秒，三级结构的总质量比控制在10左右，就完全有能力將300公斤载荷送入300公里高的圆轨道。”
冯·布劳恩紧紧盯著黑板，大脑飞速运转。这些公式他大部分熟悉，但富学林的推导更加简洁优美，特別是对多级火箭分离动力学的处理，有一种他从未见过的巧妙。
“这个质量分配係数……你们是怎么优化出来的？”他指著其中一个参数问。
“遗传算法。”富学林说，“沈先生提出的一种基於生物进化原理的优化方法。我们做了简化，用手工计算叠代了三十多轮，找到了相对最优解。如果有计算机的话……”
“等等，”冯·布劳恩打断他，转向沈舟，“沈先生，您从哪里学到这些？遗传算法、轨道力学、多级火箭设计……这些都是最前沿的理论，即使在德国，也只有极少数人在研究。而您看起来还这么年轻。”
沈舟微微一笑，这个问题他早有准备。
“我的老师是一位隱居的学者，他在欧洲和美国都学习工作过，1937年回国后一直致力於理论研究。可惜战爭爆发后，他忧愤成疾，去年去世了。临终前，他把一生的研究手稿交给了我，嘱咐我一定要让这些知识为国家服务。”
这个解释天衣无缝。三十年代確实有一批中国科学家留学欧美，其中不乏天才人物。战乱中有人隱居乡间、潜心研究，是完全可能的。
“您老师的名字是？”冯·布劳恩追问。
“他嘱咐我不要透露。”沈舟遗憾地摇头，“他说他的时代已经过去，希望年轻人创造新的未来。博士，重要的不是知识从哪里来，而是我们用它来做什么。”
冯·布劳恩沉默了片刻，点点头。他走到绘图桌前，仔细研究“长征一號”的设计图。
“三级结构……第一级用四台发动机並联，这个思路很新颖。但振动控制和推进剂供应会是大问题。v-2的单台发动机在满功率时就会產生强烈的振动，四台並联……”
“所以我们在这里做了特別设计。”富学林翻开另一本笔记，里面是复杂的结构力学分析，“看，发动机架採用柔性连接，配合液压阻尼器。推进剂管路採用对称布局，减少脉动。这些方案都在理论上验证过，但需要实际测试。”
三个人在图纸和黑板前討论起来，时而激烈爭论，时而陷入沉思，时而在草稿纸上快速计算。从发动机推力室的最佳扩张比，到陀螺仪在失重环境下的漂移修正，从耐高温材料的选择，到太阳能电池板的初步构想……
冯·布劳恩完全沉浸在这种纯粹的学术討论中。在德国，每次技术会议都充斥著“元首要求”“战爭需要”“儘快实战部署”的压力。而在这里，討论的核心始终是技术本身——如何更高效、更可靠、更经济地实现目標。
不知不觉，窗外的天色已经暗了下来。卫兵轻轻敲门，送来了简单的晚餐：小米粥、窝头、咸菜，还有一小碟难得的炒鸡蛋。
三人就围著绘图桌吃起来，谈话却没有停止。
“最难的还是制导系统。”冯·布劳恩用筷子不太熟练地夹起一块咸菜，“v-2的陀螺仪在300公里射程上已经有明显误差。而要精確入轨，需要的精度至少要高一个数量级。”
沈舟从隨身携带的皮包里取出一个笔记本，翻到某一页：“这是我在老师手稿里找到的一个设想——无线电指令制导与惯性导航组合系统。火箭升空初期用地面雷达跟踪，通过无线电发送修正指令；飞出大气层后切换为纯惯性导航。当然，这需要地面有强大的计算能力和高精度雷达。”
富学林眼睛一亮：“这个思路很巧妙！可以大大降低对机载计算机的要求。不过地面计算確实是个难题……现在的机电计算机，要实时解算轨道参数几乎不可能。”
“所以我们需要更快的计算机。”沈舟平静地说，“老师的手稿里提到了电子管的另一种应用——不是放大信號，而是作为高速开关，组成逻辑电路，进行二进位运算。他称之为『电子计算机』。”
冯·布劳恩的勺子停在了半空。电子计算机的概念在三十年代末的欧美刚刚萌芽，图灵的理论、楚泽的z系列计算机都还处於非常原始的阶段。而沈舟的描述，听起来比他知道的任何设计都要先进。
“您有具体的设计方案吗？”
“只有原理性描述。”沈舟合上笔记本，“但我想，如果我们集中力量攻关，也许五年內能造出第一台原理样机。有了电子计算机，不仅制导问题能解决，火箭设计的所有模擬计算都会大大加速。”
五年。冯·布劳恩在心中默默计算。如果一切顺利，五年后大夏將拥有自己的弹道飞弹、自己的电子计算机，甚至可能开始卫星的研製。而那时的德国呢？还在为v-2的量產问题头疼，还在用著机械计算机，还在爭论火箭到底应该是武器还是科学工具。
一种复杂的情感涌上心头。作为德国人，他应该希望自己的祖国领先。但作为科学家，他看到在这片被战爭蹂躪的土地上，有一群人正在以惊人的远见和魄力，谋划著名真正的未来。 ↑返回顶部↑
冯·布劳恩感到一阵眩晕。在德国，他需要小心翼翼隱藏自己对太空的嚮往，用“战略飞弹”“终极武器”来包装自己的研究。而在这里，在战火中的大夏，这两个中国人却如此坦率、如此热烈地谈论著发射卫星、探索太空。
“但是……技术难度……”他艰难地说，“要把300公斤载荷送入轨道，需要至少每秒8公里的速度。v-2的最大速度只有每秒1.7公里。而且制导、控制、材料、发动机效率……每一个环节都是巨大的挑战。”
“所以我们在这里。”富学林接过话，走到另一块黑板前，上面写满了复杂的微分方程和矩阵运算，“沈先生提供了一套完整的理论框架，包括多级火箭的设计原理、轨道力学基础、制导控制算法。我这两个月一直在消化这些理论，已经完成初步的数学模型。”
他拿起粉笔，快速在黑板上写下一串公式：“看，这是优化后的齐奥尔科夫斯基公式，考虑空气阻力和重力损失后的修正版本。根据这个模型，如果我们使用液氧/煤油推进剂，比冲达到280秒，三级结构的总质量比控制在10左右，就完全有能力將300公斤载荷送入300公里高的圆轨道。”
冯·布劳恩紧紧盯著黑板，大脑飞速运转。这些公式他大部分熟悉，但富学林的推导更加简洁优美，特別是对多级火箭分离动力学的处理，有一种他从未见过的巧妙。
“这个质量分配係数……你们是怎么优化出来的？”他指著其中一个参数问。
“遗传算法。”富学林说，“沈先生提出的一种基於生物进化原理的优化方法。我们做了简化，用手工计算叠代了三十多轮，找到了相对最优解。如果有计算机的话……”
“等等，”冯·布劳恩打断他，转向沈舟，“沈先生，您从哪里学到这些？遗传算法、轨道力学、多级火箭设计……这些都是最前沿的理论，即使在德国，也只有极少数人在研究。而您看起来还这么年轻。”
沈舟微微一笑，这个问题他早有准备。
“我的老师是一位隱居的学者，他在欧洲和美国都学习工作过，1937年回国后一直致力於理论研究。可惜战爭爆发后，他忧愤成疾，去年去世了。临终前，他把一生的研究手稿交给了我，嘱咐我一定要让这些知识为国家服务。”
这个解释天衣无缝。三十年代確实有一批中国科学家留学欧美，其中不乏天才人物。战乱中有人隱居乡间、潜心研究，是完全可能的。
“您老师的名字是？”冯·布劳恩追问。
“他嘱咐我不要透露。”沈舟遗憾地摇头，“他说他的时代已经过去，希望年轻人创造新的未来。博士，重要的不是知识从哪里来，而是我们用它来做什么。”
冯·布劳恩沉默了片刻，点点头。他走到绘图桌前，仔细研究“长征一號”的设计图。
“三级结构……第一级用四台发动机並联，这个思路很新颖。但振动控制和推进剂供应会是大问题。v-2的单台发动机在满功率时就会產生强烈的振动，四台並联……”
“所以我们在这里做了特別设计。”富学林翻开另一本笔记，里面是复杂的结构力学分析，“看，发动机架採用柔性连接，配合液压阻尼器。推进剂管路採用对称布局，减少脉动。这些方案都在理论上验证过，但需要实际测试。”
三个人在图纸和黑板前討论起来，时而激烈爭论，时而陷入沉思，时而在草稿纸上快速计算。从发动机推力室的最佳扩张比，到陀螺仪在失重环境下的漂移修正，从耐高温材料的选择，到太阳能电池板的初步构想……
冯·布劳恩完全沉浸在这种纯粹的学术討论中。在德国，每次技术会议都充斥著“元首要求”“战爭需要”“儘快实战部署”的压力。而在这里，討论的核心始终是技术本身——如何更高效、更可靠、更经济地实现目標。
不知不觉，窗外的天色已经暗了下来。卫兵轻轻敲门，送来了简单的晚餐：小米粥、窝头、咸菜，还有一小碟难得的炒鸡蛋。
三人就围著绘图桌吃起来，谈话却没有停止。
“最难的还是制导系统。”冯·布劳恩用筷子不太熟练地夹起一块咸菜，“v-2的陀螺仪在300公里射程上已经有明显误差。而要精確入轨，需要的精度至少要高一个数量级。”
沈舟从隨身携带的皮包里取出一个笔记本，翻到某一页：“这是我在老师手稿里找到的一个设想——无线电指令制导与惯性导航组合系统。火箭升空初期用地面雷达跟踪，通过无线电发送修正指令；飞出大气层后切换为纯惯性导航。当然，这需要地面有强大的计算能力和高精度雷达。”
富学林眼睛一亮：“这个思路很巧妙！可以大大降低对机载计算机的要求。不过地面计算確实是个难题……现在的机电计算机，要实时解算轨道参数几乎不可能。”
“所以我们需要更快的计算机。”沈舟平静地说，“老师的手稿里提到了电子管的另一种应用——不是放大信號，而是作为高速开关，组成逻辑电路，进行二进位运算。他称之为『电子计算机』。”
冯·布劳恩的勺子停在了半空。电子计算机的概念在三十年代末的欧美刚刚萌芽，图灵的理论、楚泽的z系列计算机都还处於非常原始的阶段。而沈舟的描述，听起来比他知道的任何设计都要先进。
“您有具体的设计方案吗？”
“只有原理性描述。”沈舟合上笔记本，“但我想，如果我们集中力量攻关，也许五年內能造出第一台原理样机。有了电子计算机，不仅制导问题能解决，火箭设计的所有模擬计算都会大大加速。”
五年。冯·布劳恩在心中默默计算。如果一切顺利，五年后大夏將拥有自己的弹道飞弹、自己的电子计算机，甚至可能开始卫星的研製。而那时的德国呢？还在为v-2的量產问题头疼，还在用著机械计算机，还在爭论火箭到底应该是武器还是科学工具。
一种复杂的情感涌上心头。作为德国人，他应该希望自己的祖国领先。但作为科学家，他看到在这片被战爭蹂躪的土地上，有一群人正在以惊人的远见和魄力，谋划著名真正的未来。 ↑返回顶部↑