3年解开火箭数据谜题

　　2016年10月,长征二号F运载火箭将神舟十一号载人飞船送入预定轨道，航天员景海鹏和陈冬在太空开展空间交会对接等各项试验，举国上下一片沸腾。然而成功之后,火箭遥测数据曲线中的 “小鼓包”问题，却整整困扰了研制团队3年。

对上下游无影响的“小鼓包”成谜

　　火箭飞行后详细地数据分析，是研制人员的“必修课”，即使火箭飞行一切正常，他们也要再总结、再分析，确保万无一失。
　　当天，在长征二号F运载火箭发射成功后，中国运载火箭技术研究院总体设计部判读人员在增压管入口压力曲线中，找到一个不起眼的“小鼓包”，但其上下游参数却并未受明显影响，增压系统一切正常。
　　经过半年的分析实验，研制人员针对导致压力曲线鼓包现象的二十余种模式进行了一一排除，分析工作陷入迷茫状态。无奈之下,研制人员策划开展地面原理性试验，以期探究管路内是否存在尚未认识到的现象。

“证据”指向尚未认知的领域

　　“系统研究一下这个问题，载人火箭不容有失。”问题上报后，上级对研制人员锲而不舍的精神表示赞扬，但要求彻查谜题。
　　复查了近二十年来多个型号同类型管路的遥测数据后，研制团队发现多次小鼓包的现象，均未对火箭增压效果构成影响。那它是怎么产生的呢？
　　去年上半年，研制人员通过大量数值研究有了新发现：在相同的管路中，同样边界条件下，采用多种仿真软件及不同算法均能得到两种稳定的流型，两种流型的突变会产生压力鼓包现象，这和我们传统的认知相悖，让设计人员很困惑，两个仿真结果都是真的吗，还是有一个是假象？
　　带着问题，仿真组人员请教了很多高校及研究学者，大都认为两个结果中肯定有一个是假的。甚至，在一次会议上，组内人员向国外流体仿真专家提到这个现象，专家的答案是“It must be a mistake”,这与国内很多专家的看法一致。

特殊现象有了理论支撑

　　去年夏天，该项目仿真组负责人陈二锋在参与完膜片脱落对管路压力影响的试验后，第一次现场向型号领导汇报了仿真得到的这两种流型，并解释说，仿真结果虽然和“小鼓包”有一致性，但这有悖于传统流体力学的认知，一年来，他曾多次上专业网查询资料，由于不知道这是一种什么现象，甚至都没有合适的关键词去查文献，一直都收效甚微。 

　　做完试验回办公室的路上，他脑海里突然灵光一闪，想起其中一个流型像螺旋线流动，这会是一种新的流动形式么？这次他马上回去行动，发现真有几篇关于螺旋流动的文章，进一步文献挖掘发现，上世纪90年代，国际上曾有一位学者发现过这一现象：即在一些特殊的管路中观测到了流型突变及强螺旋流现象的存在。但当时的仿真软件是难以准确捕捉该流动形态的。
　　接下来，随机性的压力鼓包现象在地面试验中得以复现，且研制人员增加隔板消除螺旋流动后，压力鼓包现象消失，从侧面验证了这种特殊流型的存在。在此基础上，通过仿真和试验，进一步开展了压力鼓包现象的影响分析，为型号决策提供了理论支撑。
　　11月初，在长征二号F运载火箭遥测数据异常问题分析评审会上，该研究结果得到了与会专家的一致认可。长征二号F运载火箭总师张智说：“这是我从事型号工作以来，遇到的最接近基础科学研究的问题，作为工程单位去研究基础科学，虽过程艰难但很有意义。”至此，这个困扰研制团队多年的疑难杂症终得解决。