第1213章 一张纸解决的大问题

偌大一张纸上面只写这样一句正文,要是搁在平时,那属实有点没头没尾的意思。

毕竟学术圈办事,怎么着也应该标题摘要引言、正文结论引用,六要素齐全,才像那么回事。

即便是行业祖师爷级别的人物,一般也不会破这个规则。

但考虑到镐飞集团这边眼下正为了弹舱流场特性的问题而焦头烂额,那这一句话可就算是雪中送炭了。

更何况,白纸右下角还留着常浩南本人的签名。

蒋建军眼神中只闪过了一刹那的犹豫,接着便在心中做出了决定。

而在他旁边的乔晨青,到这时候也已经看明白了纸上那句话的意思:

“这是……咱们刚才讨论那个问题的……解决思路?”

“是的。”

虽然有点明知故问的意思,但毕竟是领导开口,蒋建军赶紧停住准备叫人办事的动作,给出了肯定的答复。

乔晨青不由得露出一脸惊愕的表情。

尽管已经不止一次听过常浩南的事迹,但今天亲眼所见,还是让他感觉有些夸张。

要知道,对方全程都没有直接插手过这架图160的改装事宜。

现在突然跟着验证弹的设计参数送来一封信,竟然就恰好对上了这边面临的最大麻烦?

乔晨青上次听说这种事,还是在自己小时候,说书先生讲《三国演义》里面的锦囊妙计……

“那……可行性如何?”

他此时也顾不得继续端领导架子,连忙追问。

蒋建军一愣,随即有些无奈地回答道:

“首长,我也才刚看到这封信没几分钟,怎么可能马上就知道……”

此时乔晨青也意识到自己有点着急,便准备找补两句,以免给对方施加太大压力。

但他这边还没等开口,就听到蒋建军话锋一转:

“不过,从原理上来说,如果内埋武器舱的后壁倾角足够大,那弹舱结构在空气动力学上就不再是一个典型腔体,问题自然迎刃而解……只是要想单靠倾角改变来实现这种效果,大概需要70°左右的角度,相当于直接占据武器舱内一半甚至更多的有效空间,工程上不具备可操作性。”

“至于跟前缘扰流板相结合……”

后者脸上露出些许愧色:

“确实是我们此前没有尝试过的思路。”

乔晨青自然不会因为这种事情而批评对方,况且他现在最感兴趣的也不是这个问题本身。

“建军同志,你在航空工业系统工作的时间比较长,所以我想额外问一句……”

他稍微缓和了语气:

“常院士他……之前也经常这样么?”

“我的意思是,虽然人离着很远,但还是能指导具体开展工作。”

蒋建军挠了挠头,表情显得有些拧巴:

“我上次跟常院士一起做项目还是97年的时候,当时是要拿轰油6改一架用来模拟结冰的喷水试验机……任务不算复杂,而且当时常院士好像还没毕业,所以倒是没有太深的感觉。”

“不过听合并之后从南郑那边调过来的梁总讲,好像也确实差不太多……”

一时间,俩人谁也不知道该继续说些什么。

于是,现场又是一阵沉默。

最后还是乔晨青率先打破僵局:

“那下一步,就是按照常院士给出的思路,重新进行飞行测试?”

见话题总算回到自己熟悉的部分,蒋建军稍稍松了口气:

“那倒不是。”

他摇摇头:

“就算是常院士给出的建议,我们也不可能直接冒险上机试飞,肯定要先进行数值模拟和风洞测试,至少先验证这一方案的可行性和安全性。”

其实乔晨青在问这个问题的时候,都已经准备起身,就此结束本次调研了。

但听到回答之后,又硬生生坐了回去,眼神中亮起一抹好奇。

他早年间还在京城军区空军任职的时候听过航空工业集团做报告,里面提到过利用计算机模拟技术提高试飞精度,减少了多少多少非必要的试飞时间云云。

所以对此有些概念:

“数值模拟……是不是很快就能出结果?”

蒋建军眼神微抬,见乔晨青满脸期待,立即猜到对方是想要留下亲眼看看结果,心下顿时苦笑不止——

数值模拟确实可以在某种程度上节省时间。

但那是相对于试飞而言。

实际操作起来,还是受到被模拟系统本身的复杂程度,以及操作人的算法和理论功底影响。

首长的行程都有安排,最多也就在这停留两天功夫。

如果常院士本人在这,那或许还来得及拿出个具体结果。

可是让自己来……

那属实是有点难为人了。

好在蒋建军的脑子也算活泛,很快想到了替代方案。

于是坚决地点了点头:

“定量的具体结论恐怕还需要一些时日,但只是定性验证可行性的话,确实用不了太长时间……”

果然,乔晨青当即面露喜色:

“那好,我就在镐京多留一晚,也好把更准确的情况给军wei带回去!”

……

暂时送走乔晨青一行人之后,刚才一直跟在旁边没说过话的助手何海强凑上前来,表情如同吃了苦瓜:

“蒋总,这一天多点的时间,真能……”

说到一半,就被蒋建军挥挥手打断:

“可行性验证而已,常院士既然连解题方向都给出来了,那我们这边总不能太掉链子……”

他说着从桌上拿起那张只写着一句正文的白纸:

“小何,你记一下。”

何海强一个激灵,赶紧坐到旁边,并把腋下夹着的笔记本摊开在桌上。

“继续沿用我们比较熟悉的瞬态守恒控制方程,但考虑到这一问题中包含大尺度的脱体分离涡,又存在壁面条件限制,所以在近壁面的附面层内采用雷诺平均方法,用湍流模型模拟其中的小尺度脉动运动,在远壁面则将湍流模型耗散项中的尺度参数用网格尺度与一常微分方程解的乘积代替……”

“整个模型采用分区结构化网格,总共分为22个区,其中弹体附近区域采用O形结构网格,头部和弹身各包含五个分区……”

“……”

在确定了下一步的工作方向之后,整个项目组便以前所未有的高效率运转起来。

而当乔晨青在第二天上午重新来到镐飞集团的时候,出现在他面前的除了两眼泛满血丝的蒋建军之外,还有几页泛着油墨气味,明显是刚刚被打印出来不久的数据分布图。

“结果已经出来了?”

他赶紧上前两步,来到贴着结果的几块绘图板跟前。

“没错,首长。”

蒋建军打起精神,伸手指向最左侧的第一张图表:

“您看,我们在弹舱前缘设置了五条高36mm、宽10mm、长450mm的扰动装置,并分别测试了0°、15°和30°三个大小的后壁倾角,结果显示在马弹舱长深比为12、马赫数Ma=1.8的情况下,不仅弹舱外偏航力矩的最大值减小了12%-27%,而且弹仓内所有测点的总声压级也都出现了1.0-1.4dB不等的降低,相当于同时改善了舱外气流情况和舱内振动情况。”

“这两个数字虽然都还不足以彻底解决问题,但目前的结果本来也只是我们根据经验选定的初始值,后续仍然有非常巨大的优化空间……更重要的是,前缘扰动装置可以充作结构加强筋,几乎不会影响弹舱本身的有效容积,在弹舱门关闭的情况下,也不会对雷达反射面积造成负面影响,所以……”

听到这里,乔晨青一时没憋住自己的情绪,直接接过了后半句话:

“所以,相同的思路可以直接用在隐身飞机的弹舱里?”

“正是如此。”

蒋建军的脸上也早就没了困意:

“我们把这个设计思路跟F22战斗机,还有S37验证机的浅腔弹舱对比了一下,发现美俄两国应该也是采用了类似的技术方案,所以单从外观上不容易看出端倪……”

“关于作用原理,我们推测是由于气流流经金属条时产生了一系列的高频涡,这些涡的频率远大于噪声回路自身频率,可以增强剪切层内气流的掺混,破坏大涡结构并吸收剪切层能量,从而在一定程度上破坏了噪声产生的回路……”

具体的技术内容,乔晨青自然听不太懂。

但他也没在这些细节上面纠结。

只是缓缓做了个深呼吸,视线在面前的几块绘图板上重新扫过一遍:

“看来常院士的那一张纸,还真是解决了大问题……”

(本章完)

第1214章 风洞总温不够?

对于整个高超音速武器项目来说,常浩南规划的双锥体空射弹道导弹毕竟只是一个验证项目。

尽管在研制过程中顺便解决了很多意外问题,但就“武器化应用”的最终目标而言,肯定不能把希望寄托在一种使用低温液体推进剂的型号上面。

长远来看,高超声速武器的未来仍然是标准乘波体或类乘波体外形,搭配超燃冲压发动机作为动力。

因此,肩负JF14超高速风洞研发任务的高温气体动力学实验室,也同时在进行着紧锣密鼓的工作……

几座JF系列风洞都是上百米总长、几米出口直径的庞然大物,不可能像之前的JF-X缩比风洞一样,直接安装在力学所里面的一个房间里面。

因此,为了安全和保密起见,从大约半个世纪之前,当时还是郭永怀先生率领的超高速风洞研发团队就在聂帅的支持下,于京城北部远郊的怀柔设立了风洞基地。

并在随后几十年里逐渐发展成为了空天飞行高温气动国家重点实验室。

已经建成的所有超高速风洞,都在这座科学城之内。

当然,也包括正处于建设当中的JF14——

在大约半年前成功验证了二维Chapman-Jouguet燃烧方程解析解的正确性之后,姜宗霖很快便完成了一系列风洞辅助系统的设计工作,并初步确定了激波反射腔和辅助爆轰段的相关参数。

但C-J方程只能解决爆轰驱动段的设计问题,不可能直接把整座风洞完全在纸面上呈现出来。

设计出来是一回事,能够安全工作是另一回事。

JF14最终的设计气流总温超过8000K,并且预留了未来升级到10000K以上的可能。

即便力学所在超高速风洞领域已经走在了世界的最前列,但仍然对于这一温度范围内的风洞工况了解很少。

再加上长达毫秒量级的试验持续时间,更是让整个项目进入了几乎完全未知的领域……

……

京城,怀柔。

姜宗霖的设计研发团队正围拢在一座巨大的风洞控制台附近,照例以一次早会开始全天的工作。

只不过,今天坐在最中间的,却是于鸿儒院士。

而姜宗霖本人,则站在挂着幕布的墙边,介绍着风洞研发工作的具体进度:

“JF14风洞的工作原理是通过入射激波在被驱动段末端的反射为喷管流动生成高温高压气源。入射激波的末端反射确实提高了实验气体的压力与温度,但也带来了很大的熵增,给实验结果带来了额外的不确定度。”

“另外,激波反射腔加辅助爆轰段的两级反射,也显著增加了风洞的极限载荷,其实仅从爆轰驱动段的角度考虑,对于激波管里具有同样压力和速度的实验气体,通过激波非定常膨胀,可以把后部气体的部分能量转移给前部气体,从而进一步提高前面气体的动能。”

“但在确保风洞结构安全的情况下,目前能够容许的实验气流最大速度大约为6km/s,总温为8500K……”

“……”

端坐在位置上的于院士听罢沉思许久,才缓缓点了点头:

“目前能做到8000K一级的总温和6km/s的流速,就已经足够常院士那边的应用需求了,至于你后面讲到的激波膨胀增焓,在理论和工程上的研究都还不太充分,目前最重要的,还是对每个单独系统,以及风洞的主体结构分别进行验证和测试。”

“我看到你们对气源、加热、真空、减压等几个系统都已经进行过检测,但在今天的爆轰驱动段满负荷工作测试之前,还有几个细节需要最后确认一下……”

在重新出山的老院士指挥下,整个项目团队有条不紊地工作起来。

风洞,尤其超高速风洞,属于不折不扣的“开机一时爽,准备火葬场”。

像JF-X那样随便等等就可以开机的情况,在大型风洞上是根本不可能实现的。

以气源系统为例。

持续时间只有毫秒,甚至微秒级别的一次测试,就需要空压机持续工作最少250-300分钟。

并且每次测试之后,都需要重复进行充气。

而如果要连续进行多次测试,那还需要在中间让空压设备冷却一段时间。

各种步骤全都算下来,哪怕工作人员日夜倒班不停转,每天平均下来也最多只能进行不到3轮测试而已。

因此,对于每一次启动,都务必慎之又慎。

直到当天中午,技术人员才陆续完成各项检查,回到被保护良好的风洞控制室——

连JF-X那样体量的小风洞都不允许启动时有人在现场。

更不用提这些动辄几千K总温的庞然大物了。

很快,位于第一工位上的操作人员沉声汇报道:

“气源系统报告,空压机运行时间288分钟,气源压力47.93Mpa,已达到设定区间……”

“加热系统报告,预热时间210分钟……”

“真空系统……”

“点火系统……”

“……”

随着一阵阵报告声响起,面前的屏幕上,三排指示灯逐一由红变绿,意味着已经达到了启动条件。

于鸿儒院士站在自己的得意门生身后,伸出一只手轻轻压在前者的肩膀上,缓缓深吸了一口气:

“点火!”

JF14的点火装置,是一把钥匙。

在听到于院士的声音之后,早已准备就绪的姜宗霖猛地拧动钥匙柄,发出“咔哒”一声。

紧接着……

当然是风平浪静。

风洞的工作过程是点火、爆轰、吹气瞬间完成,更何况控制室距离爆轰驱动段很是有一段距离,当然不可能被正常工作状态下的风洞波及到。

只有显示器上的众多参数迅速开始跳跃。

直到整个运行状态结束,几条压力-时间曲线也重新归于零点,才有耳朵比较尖的人听到微弱的“噗噗”声。

三排指示灯仍然处于绿色,说明本次测试涉及到的所有系统均未出现异常。

这让一直对洞身结构强度有些放心不下的姜宗霖总算松了口气:

“各系统注意,准备冷却减压……”

他一边下达着后续指令,一边轻车熟路地选定了风洞的工作数据,准备进行整理并导出。

而就在这个所有人都以为万事大吉的当口,姜宗霖却突然感觉到,自己肩膀上的那只手猛地一颤,接着用力捏紧……

还没等他吃痛出声,就听到身后于院士略显急促的声音:

“等等!”

所有人瞬间停下了手上的动作,转头看向总指挥台的方向。

“驱动段出口的总温数据不对!”

几乎在于鸿儒话音落下的同时,姜宗霖也已经看到了屏幕上总温计算结果。

“7565K……”

虽然从文字游戏的角度来讲,这个数字也可以勉强被称之为“8000K级别”。

但所有人都清楚,本次测试确定的总温值,应该在8300K附近。

差出近10%,显然很难被当做单纯的测试误差来对待。

一时间,整个控制室内的气氛,都因为这个数值而变得紧张起来……

(本章完)

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