第982章 原来常总每天都这么爽的?

除了刘洪波和艾德斯坦纳以外,机房里面的其他人自然也在趁着这个功夫小声交流着。

当然,是用法语。

“我记得机翼设计是去年10月底委托给华夏人的,到现在总共也才四个月左右……”

一名相对年轻的技术人员看着电脑屏幕上缓慢向前移动的进度条,对周围的几名同事说道:

“当时咱们临界速度的优化起点是马赫数0.8附近,这么短的时间里……真能优化到设计要求的0.95水平么?”

几个人本来就站在一个相对偏僻的地方,加上也看出那個华夏人似乎不懂法语,因此倒也不担心这些话被偷听了去。

“如果只说临界速度的话,我倒是不太意外……”

接上话的是另一个坐在椅子上的中年女工程师:

“其实有很多成熟的技术手段可以把临界速度拉高到接近马赫数1.0的水平,但那只是机翼设计当中最表层的问题而已……”

实际上,自从上世纪六十年代末,超临界机翼的概念被第一次提出之后,平直翼在中高速情况下的升力系数就已经不是问题。

这一技术可以大大延迟机翼上下表面阻力发散的位置,将同样的阻力发散马赫数下机翼的相对厚度提高30%~50%,从而使飞机设计师可以在总重不变的情况下设计出展弦比更大的机翼。

也就是更薄。

而早在七十年代初,空中客车在设计A300的时候,就已经采用了超临界翼型。

到21世纪初,在单纯的气动升力设计领域,确实已经算不上什么新技术了。

因此,一众人纷纷点头。

“不过……”

女工程师话锋一转:

“我主要担心的是,这些华夏人只有搞数值计算的经验,但缺少风洞或者试飞数据累积,这样在表面上看起来一切正常,但真正进入测试阶段之后,麻烦就会一个接着一个……”

显然,并不是所有人都当初都赞同把机翼设计任务交给华夏来完成。

“如果你指的是机翼颤振问题,那我倒是觉得不会……”

一位刚刚始终盯着电脑屏幕的秃顶老头这时候也转过身来:

“大概……呃……应该是6年前左右,当时华夏人就和芬梅卡尼卡集团一同设计过一种支线客机,当然说是共同设计,但硬件部分基本没有意大利人的参与。”

“在我印象里,那架飞机的翼型设计相当不错,在同级别飞机当中很有竞争力。”

“你们一直都在总部工作,所以可能没什么印象,但我之前去埃及出差的时候曾经坐过一次,就一架螺旋桨飞机来说,噪音和振动水平都是一流的……”

话里话外不难听出,他对于新舟60的评价不低。

“我倒是知道那个型号,好像叫MA60?”

刚才那名女工程师回答道:

“听说确实对ATR72和Dash8的市场造成了不小冲击,不过涡桨客机即便是最大速度,也不可能超过0.5马赫,那个速度段里面颤振问题,和跨音速段完全不是一个性质……”

“这……”

一番有理有据的驳斥让对方哑口无言:

“倒也确实……”

“……”

就在一众人分别聊天的功夫,第一批硬盘中的数据已经转移完毕,技术人员在换上第二批的同时,也在艾德斯坦纳的要求下,打开了已经完成传输的项目文档。

一时间,无论刚才抱着将信将疑,还是笃定态度的人,目光都集中到了位于机房中央的电脑屏幕上。

一段略显漫长的加载时间过后,PDF文档被加载了出来。

艾德斯坦纳飞速略过前面诸如项目背景之类的无意义内容,准备直接下拉到重点部分——

刘洪波或许听不懂法语,可是他能听得懂。

虽然刚才一直在和前者聊天,但艾德斯坦纳也并没有忽略掉角落里那几个人的窃窃私语。

作为最终拍板决定把机翼设计交由华夏设计的项目负责人,他本来心里还是挺有把握的。

现在却有点心虚了。

要是真像那个女工程师所说的,机翼在测试过程中出了大问题,那对于项目进度绝对是毁灭性打击。

并且对他本人来说也差不多。

好在这个时候,旁边的刘洪波看着几乎把焦虑写在脸上的艾德斯坦纳,及时伸出了援手:

“你可以直接翻到第377页。”

“什么?”

艾德斯坦纳下意识停住了手上的动作。

“第377页往后是设计说明和设计结论,再往前的部分是设计原理和计算过程,需要结合工程文件阅读……而且也不是一两天时间就能看明白的。”

刘洪波解释道。

“哦……”

艾德斯坦纳觉得这句话听起来好像有点不对味,但这功夫他正处在极度焦虑当中,也没空细想。

只是赶紧按照对方的建议,跳到了第377页。

果然,映入眼帘的直接就是最关键的部分。

一张马赫数与当量空速的计算结果图。

“喔~”

当显示器上的内容被放大之后,整个机房里瞬间响起一阵短促但整齐的惊呼声。

这个时候,刘洪波也恰到好处地开了口:

“我知道,有一些朋友担心我们欠缺设计经验,导致最后拿出的设计方案出现问题。”

这刚开始的一句话,就直接把所有人给镇住了。

因为刘洪波用的,是法语……

“等等……”

艾德斯坦纳惊得眼珠子都快瞪出来了:

“你会说法语?”

至于刚刚凑在一起的那几名工程师,更是脸上红一阵白一阵。

颇有一种在别人背后说坏话,结果被人当面发现的窘迫感。

“之前和欧洲直升机公司合作的时候,稍微学过一些。”

刘洪波微笑着回答道:

“当然,说的不太熟练,所以我后面的介绍,还是会以英语为主……”

确实不太熟练。

甚至可以说是生硬。

但已经足够了。

哪怕是刚刚还抱着看热闹,或者质疑态度的人,此时也都摆正了态度——

很明显,既然对方能直接点出问题,那就说明至少不会毫无准备。

看着面前一屋子仍然处在震惊当中的法国人,刘洪波的内心突出一个舒坦。

此时,他脑海当中只有一个想法;

“我艹……原来常总在台上讲设计方案的时候,都是这么爽的吗?”

当然,这话也就是想想,表面上肯定还是要装出一本正经的样子:

“总之,请艾德斯坦纳博士,以及在座的各位同行放心,尽管我们在喷气式客机领域的研究确实刚刚起步,但已经可以通过计算,还原风洞试验当中飞行器颤振边界曲线的‘跨音速凹坑(transonic dip)’现象……”

此话一出,更是满座皆惊。

随着马赫数的增加,大多数飞行器的颤振速度会在亚音速区内逐渐降低,在马赫数1附近达到最小,而后颤振速度又会逐渐或突然增大。

这也是很多飞机的机动性在跨音速段内最差,反而进入1.4马赫以上的超音速区间内会逐渐恢复的主要原因。

实际上,早在六十年代早期,NASA就已经通过大量风洞试验发现了这一规律,还用AGARD 445.6翼型提供了一个标准算例。

然而,在此之前,却从未有谁能够在设计计算过程当中就复现这一问题。

“可是……这……”

刚刚明确表达质疑的那名女工程师此时连话都快说不连贯了:

“不同翼型在跨音速阶段的非线性气动力外在表现完全不同,能计算出来的话……难不成你们从理论层面上解开了N-S方程?”

“呃……那倒没有。”

刘洪波也对这个跳跃性过强的猜测有些无语:

“如果N-S方程的光滑性和可解性被证明的话,我想你应该早就看到相关新闻了……就像两年前庞加莱猜想被证明的时候那样。”

“实际上,我们是发现了一种在跨音速段范围内兼顾效率和精度的全新湍流模型,你们可以称其为‘常氏湍流’……”

“这其中具体的工程计算过程,涉及到我方的商业秘密,恕我不便透露,但这一湍流模型本身,你们可以在下个月发布的2.0版本TORCH Multiphysics软件当中找到并进行使用……”

(本章完)

第983章 马赫数0985

第983章 马赫数0.985

尽管整个过程当中最关键的湍流模型并不是刘洪波本人开发的。

但这并不影响他此时感觉到爽。

神清气爽。

有人不服?

那你也可以想办法找一个牛逼的师弟啊!

一时间,一屋子法国人面面相觑相顾无言,而刘洪波则仍然在“常总体验卡”的效果持续时间当中。

整个机房里竟然莫名地安静了下来。

只剩下空调和风扇运行时产生的嗡嗡声。

当然,体验卡终究是体验卡。

实际上,让刘洪波觉得扬眉吐气的地方,和让法国人感到震惊的地方,并不一样。

对于欧洲人来说,用一个人的姓氏命名一种现象,或者是方程,属于再平常不过的事情了。

更何况这又不是什么放之四海而皆准的公式或者定理,哪怕作用很大,也只能在航空界……最多再加上化工界打出一些名气来。

实在不值得怎么大惊小怪。

真正让他们感到意外的,是那张图本身。

更准确地说,是那個“凹坑”部分。

“这个颤振边界曲线……竟然是不连续的?”

艾德斯坦纳把眼睛贴到近处,仿佛恨不得钻到屏幕里面一样:

“而且凹陷的形状也有些……奇怪……”

刚才乍一看的时候没感觉,但经过放大之后仔细一瞧,就能发现整条曲线实际上分成了互不相连的三段。

而且,“凹陷”发生的程度也比他们事前的估计要高很多。

几乎达到了当量空速的20%。

如果情况真如图像所呈现的一般,那么事前确定的目标,也就是让机翼的可用最大速度达到马赫数0.95,似乎从理论上就无法实现。

这可不是个好消息。

相比于那些动辄几百吨的大型客机来说,公务机在结构和体积方面的限制更大,往往被迫采用更加激进的翼型设计以追求航程,因此在速度方面反而更容易受到限制。

例如达索航空民用部门当前的招牌猎鹰900系列,巡航速度只有0.8马赫左右。

甚至不如波音747。

而艾德斯坦纳就是希望能在猎鹰Z上面解决这个痛点。

其实有钱人的时间未必就很值钱。

但他们往往更愿意为了省时间而花钱。

所以这是个很不错的噱头。

甚至目前已经打出去的早期宣传当中,也已经把高速度作为了重点。

尽管并未提到任何具体的数值。

但如果你一顿操作猛如虎,最后只拿出来了个巡航速度跟普通客机差不多的产品,那显然不可能满足潜在客户的需求。

不过,这也不能怪艾德斯坦纳心里没数。

非定常气动力研究,本身就是非常复杂的多学科问题。

通常情况下,别说是计算,就连地面模拟都无法完全还原实际情况。

但像是超音速凹坑这种问题如果真要去试飞,又不可能真的让飞行员去达到颤振边界,都是看情况差不多之后见好就收。

因此,当前的所有经验模型,结果都偏保守。

“没错。”

刘洪波这会也重新进入了工作状态,当即回答道:

“超临界翼型虽然可以获得更高的升阻比,但在音速附近的速度区间内流动情况比常规翼型复杂得多,最终表现在颤振特性上就是更严重的颤振速度下陷现象。”

“那岂不是说……”

艾德斯坦纳想要开口说点什么,但刘洪波却伸手阻止了他,示意自己还有话没讲完:

“另外,颤振速度下陷,并不是超临界翼型在跨音速范围内所出现的唯一异常问题。”

“我们对几种具备典型特征的机翼进行了风洞测试,发现在跨音速区,尤其是凹坑最底端附近出现的颤振现象更加复杂,比如在某些马赫数和特定攻角下,先后或同时出现了拍响应、极限环振荡、失速颤振、单自由度颤振、猝发响应等一系列现象……”

这一句话,又让某几个人不免有些尴尬——

华夏人擅长的显然不只是数值计算,在风洞测试的水平上也并不落后……甚至可以说是领先于人。

好在,刘洪波这会早就忘了刚才的那点小事,很快继续道:

“我们的模型可以相对准确地还原出极限环振荡的测试结果,也就是您刚刚提到的,曲线上不连续的那一段,但对于其它规律性更差的现象同样无能为力。”

“而且博士你也应该知道,哪怕是风洞测试,也只能定性,而非定量模拟出这一速度段的真实响应情况……”

听着刘洪波的解释,艾德斯坦纳觉得有点头皮发麻。

他甚至开始有点庆幸,当初自己拍板,把机翼设计这一坨工作给甩了出去。

实际上,全世界第一个使用二自由度舵面模型进行地面颤振模拟的国家正是法国。

或者严格来说,正是达索。

但也正因如此,艾德斯坦纳反而更容易想象到,对方描述的究竟是一副怎样的地狱绘图。

考虑到今天的时间宝贵,他决定暂时放弃中间部分直奔主题:

“所以……既然无法达到马赫数0.95的设计要求,那么贵方的设计结果具体是多少?”

艾德斯坦纳当然没看过论语,但也知道取乎其上,得乎其中的道理。

因此,虽然表面上提出的目标是0.95,但其实还有一个稍低一些的心理预期。

只不过之前从来没跟其他人提起来过。

如果华夏人能实现这个最低门槛,那为了不耽误项目时间表,他也愿意接受这一设计方案。

然而,刘洪波的反应却完全出乎了艾德斯坦纳的预料:

“等等……”

前者皱了皱眉:

“我刚刚只是在介绍设计过程中遇到的一些问题……但并没有说达不到设计要求啊?”

“Ah?”

艾德斯坦纳这边连心理建设都已经做好了,结果却听到了这么个回答。

这短短半个下午之内的大悲大喜,让老头子的心脏有点不堪重负。

他一边下意识地敲了敲自己有些发闷的胸口,一边指着面前的屏幕:

“可是这张图……”

“这张图是我们用贵方提供的原始翼型模拟出的结果,用来验证计算方法的准确性,不是设计结果……”

刘洪波有些无奈地扶额摇头,突然有一种回到课堂上给学生们上课时候的无力感:

“你们继续往下翻,就能看到经过不同取向优化之后的几种设计方案了……”

直到这时候,一众人才想起来,这好像只是刚开始看到的第一张图而已。

只不过因为里面的信息量太大,因此耗费了很长时间……

随着文档向下滚动,一个个形态各异的设计方案,以及对应的计算结果陆续呈现在众人面前。

“最开始,我们的思路是尝试把利用极限环振荡,也就是把震荡相应控制在线性范围内,这样就可以通过主动抑制系统对其进行抵消,理论上可以让颤振临界速度无限逼近1马赫,大概在……0.998左右。”

一群人围坐在屏幕前面,而刘洪波则站在他们身后,不紧不慢地介绍着设计过程:

“不过,后来我们意识到,只有当极限环振荡幅值随气流速度的变化曲线与速度轴垂直时,才能满足上面的要求,而在这一基础上只要稍有偏差,就会进入亚临界分岔,从而诱导产生爆发型极限环振荡,这对于飞机来说风险实在太高……”

“所以,我们最后决定,暂时不去解决跨音速凹坑问题,而是把凹坑出现的位置向后挤压,让飞机能相对安全地处于超临界分岔曲线上,这样可以采用谐波平衡法求解流动控制方程,再和结构运动方程联立就能求解非线性颤振。”

“考虑到颤振速度下陷是由空气压缩性的影响引起的,只需要优化翼面对正向来流的压缩效应……”

“……”

排除掉一些不能透露的核心机密之后,刘洪波用了大约40分钟,把整个优化过程大概介绍了一遍。

这个时候,设计文件也被翻到了接近最下面的位置。

“尽管我们付出了很大的努力,但结果仍然无法达到线性极限环震荡时的数据,毕竟这是理论限制所决定的,无法用简单的工程手段突破……”

刘洪波用无比惋惜的语气说道。

而其它众人本来就听得正出神,内心自然也跟着他的语气一沉。

不过,还没等沉到底,艾德斯坦纳就翻到了最终设计结果的部分。

与此同时,刘洪波也话锋一转:

“很遗憾,我们最后优化出的设计方案,极限速度只达到了马赫数0.985……”

原本紧盯着电脑屏幕的十几双眼睛,几乎同时转而看向了刘洪波。

“???”

您听听您说的这是人话吗?

只达到了0.985?

虽然出于动力限制、经济性和安全性的考虑,飞机不可能真的顶着机翼可承受的极限速度飞。

但极限速度如此之高的超临界机翼,基本上意味着完全可以实现0.9-0.95马赫的最大巡航速度……

相比于上一代公务机来说,已经是差不多15%的提升了。

艾德斯坦纳深吸了一口气,决定不去计较这个华夏人似乎有点怪异的语气:

“足够了……0.985……已经足够了……”

(本章完)

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