学霸的军工科研系统 学霸的军工科研系统 第1166节

  再加上2006年初华夏试射新型导弹所引发的一系列风波，导致这件事情很快就淡出了公众的关注视野。

  但现在看来，对方或许是要来真的。

  他把目光投向电脑旁边的英文报纸。

  必须得说，在信息开放这一块，美国人确实一直走在世界的最前列。

  当然，这也和他们过去所建立起来的自信心息息相关。

  报纸上面不仅写着刚才对方说出的标题，甚至还附带了一张制作颇为精良的x51a外形示意图。

  或许对于其它人来说，这只是一张电脑生成的想象结果而已。

  但常浩南却非常清楚，这张图的还原度非常之高。

  甚至连在第二阶段改进方案中才添加的尾部过渡都绘制得一清二楚。

  说明x51a项目大概率已经推进到了相当后期的阶段。

  眼见常浩南盯着报纸沉默不语，刑牧春觉得自己要是不再说点什么的话，那这气氛属实过于尴尬，只好继续道：

  “要说咱们这jf14风洞应该是全世界第一座能还原大气层内高超声速飞行环境的模拟设备才对，美国那边不管空军的、nasa的还是波音的……几个主要实验室我们都专门查过资料，绝对没有这方面的能力，包括前些年还拿过aiaa地面试验奖的lens2风洞，也就是停留在jf8的性能指标上……”

  其实关于美国的高超音速研究到底为什么起了个大早却赶了个晚集，上一世直到常浩南重生之前，也始终没有一个定论。

  所以他只好抛出了一个认同度相对高的说法：

  “在超高速风洞这块，美国人先后尝试了自由活塞驱动和加热轻气体驱动两个技术路线，结果事后来看全都选错了，所以他们现在只能是减少风洞测试时间，直接走计算模拟加飞行试验的路子……”

  刚才一直在旁边没搭话的姜宗霖这时候也搭上话：

  “另外，爆轰驱动风洞这块也不只有我们在走，比如德国亚琛工业大学那边就有一座th-d高焓激波风洞，前两年刚刚建成，整体性能大概跟jf10差不多，在气流总温这方面可能还要稍高一些，以他们和美国人之间的联系，波音也很有可能通过租用的方式获得一些测试机会。”

  刑牧春的脸上满是不可思议。

  他搞火箭研究出身，很难想象一直以来都被当做主要对手和追赶目标的美国能干出这种事情来：

  “那怎么可能保证测试成功率？就连……”

  实际刑牧春是想说，如今在数值计算模拟这方面最权威的就是常浩南本人，但就连后者都不敢跳过风洞测试这一步直接开飞，对面美国人是怎么敢的啊？

  但这句话实在是很难以一个不像是拍马屁的方式说出来，所以中途卡了壳。

  常浩南摆了摆手：

  “跑得快不如跑得稳，别管美国人到底是怎么想的，咱们现在实际上已经获得了基础研究层面的优势，只要按部就班稳下去，等对面自己犯错就好……”

  虽然他说这句话时候的语气平平淡淡，但心里还是难免暗爽——

  十年了，十年！

  终于让我等到这一天了！

  追吧，鹰子！

  就在刑牧春又准备说点什么的时候，常浩南的手机突然响起了一阵电话铃声。

  “等等，我接个电话……”

  他赶紧示意另外两人噤声，然后按下接听键。

  是栗亚波打过来的。

  后者的研究并不需要用到风洞本身，只需要激波管装置用于还原实际飞行过程中的点火过程即可，因此这一个月以来，都是跟负责气动结构设计和动力研发的常浩南处于并行工作状态。

  “老师，我这边的分析结果出来了。”

  面对这有些突如其来喜讯，常浩南蹭地一下站起身：

  “你等等，我马上过去，咱们当面再说……”

  ……

  当三人来到怀柔科学城的计算中心时，栗亚波已经连计算结果都差不多整理出来了。

  “老师，这金属颗粒的反应动力学真是不做不知道，一做吓一跳……”

  看到常浩南进门，他当即站起身，把桌上还没来得及装订的、厚度堪比一本书的技术报告交给了对方，然后继续道：

  “目前学界对于铝颗粒……或者大部分固体金属颗粒燃烧的理论计算方法都基本源于液滴燃烧模型，再逐步向其中加入凝相产物和沉积产物的影响……但我用您提供的思路，从最基础的部分开始重新验证了一遍，发现实际过程应该复杂得多……”

  听他这么一说，原本对于这方面并不专精，只是来凑个热闹的另外两人也赶紧围拢过来。

  显然，这是要整出个大新闻的节奏。

  正好这时候，常浩南也翻到了报告中比较重要的一页：

  “二维……非稳态动力-扩散-蒸发控制燃烧模型？”

  这个有些冗长到过分的名字让常浩南都没能在第一时间顺溜地读出来。

  “确实挺复杂……”

  栗亚波赶紧开始解释：

  “实际在大部分人最关心的点火阶段，因为还没有积累起足够的凝结和沉积物，所以用改进过后的液滴模型来描述反而是可行的，这应该也是大部分研究人员多年来都没能发现问题所在的主要原因。”

  “但是在颗粒已经点火、氧化剂与金属蒸汽反应形成低阶的氧化物后，氧化物由于扩散和对流作用沉积在颗粒的表面，形成一个氧化帽，这个氧化帽会阻止了颗粒内部金属的蒸发，从而影响到组分和温度的分布，同时凝结产生的放热作用给颗粒提供了一定的热量，因此实际过程会受到动力、扩散和蒸发共同的控制……”

  显然，刚才那个名字并不是空穴来风。

  常浩南一边听着对方的介绍，一边往后飞速翻动手中的报告：

  “表面反应、气相反应、分解反应、缩合反应……总共17个反应动力学机理？”

  虽然这个研究思路确实是他给出来的，但能无心插柳收获到如此颠覆性的成果，还是完全出乎了常浩南的预料。

  意外之喜了属于是。

  不过另一方面，即便以如今的超级计算机水平，如果想要从微观粒子层面上完整还原这样一个过程，也还是有些力不从心……

  “呃……我额外针对氧化产物的凝结和沉积过程分别建立了一个子模型，同时还考虑了还氧化帽对组分分布和温度场的影响……就这还是我假设颗粒都是完美球形所以把三维结构给简化成了二维，否则恐怕还要更加复杂。”

  栗亚波挠了挠头：

  “总的来说，在ap/htpb/ai这个三元体系当中，金属铝的加入会导致燃面发生团聚从而生成大粒径液相凝团……”

  “在基础测试中这一过程的影响不大，但实际工作中就会增加发动机的两相流损失，并使得熔渣沉积和绝热层烧蚀现象更加严重，从而降低固体发动机的工作稳定性，甚至还会推进剂比冲……”

  “……”

  师生二人的交流逐渐进入了刑牧春和姜宗霖不太了解的领域。

  尤其对于后者来说，自己在力学所工作了半辈子，还从来没想过能和基础化学领域的研究扯上关系。

  趁着一个常浩南和栗亚波都没说话的当口，姜宗霖又凑到近前，看了看纸上那一大堆令人眼花缭乱的化学符号。

  “这……是我们风洞中心能做出来的成果？”

  常浩南把报告合上放到一边，然后点了点头：

  “计算材料学，很神奇吧？”

  第1287章 液体和固体，我全都要

  一句半开玩笑的话出口之后，常浩南便没有再管一旁目瞪口呆的姜宗霖，而是把报告放到一边，然后径直越过栗亚波，坐到了电脑前面。

  尽管随着手头项目数量和团队规模的日益增加，他也不得不通过上一世曾经深恶痛绝的定期报告来了解很多工作进度。

  但如今对金属颗粒反应机理的研究，已经远远超过了最开始的估计。

  像这样可能对行业甚至学科产生颠覆性影响的成果，常浩南还是更倾向于亲自去看一手结果。

  并不是不信任栗亚波，而是很多灵感需要在分析原始数据的过程中才能被激发出来，直接看结论属于越过了最重要的思考过程，很容易忽略某些要点，或是犯下想当然的错误。

  另外三人随之围拢到常浩南身后。

  受到火炬集团和torch multiphysics软件对于整个数值计算行业的推动，在2006年这个当口，就已经有很多专门的软件可以对模拟计算结果进行图形化渲染，以提高直观性。

  即便像是常浩南或者栗亚波这样的老手，在计算过程中或许不需要图形技术的辅助，但为了方便事后回顾，也还是会为此专门留出一部分时间和算力。

  就连刚才听了个一头雾水的刑牧春，也很快从中瞧出了些许端倪：

  “看起来……这部分模型忽略了化学反应发生的速率，并且假设对流和扩散只发生在径向空间内？”

  这个问题当然不是问常浩南的，而是问向栗亚波的。

  因此后者马上点了点头：

  “客观算力限制……我的计算中没有假设颗粒燃烧是准稳态过程，而是参考老师过去研究超短激光加工金属时的方法，往燃烧过程的描述中加入了大量偏微分方程组，实在没有条件考虑三维场景下的情况了……”

  “……”

  正当刑牧春还想再问点什么的时候，已经盯着电脑上某一个页面看了有一会儿的常浩南突然开了口：

  “亚波你的计算结果如果修改一下的话……是不是描述固液混合体系会更合适一些？”

  稍微停顿了一下之后，又补充了一句：

  “甚至可以比现在这个非稳态动力-扩散-蒸发控制模型还要简单不少，另外对于固液体系来说，虽然二维假设本质上还是要经过近似，但至少可以不考虑颗粒形貌带来的影响，精度比描述纯固态体系要高得多。”

  栗亚波眼中电光一闪，视线忙不迭投向电脑屏幕上正被常浩南伸手指着的部分。

  不过，却并没有马上给出回应。

  而是低头思索了片刻。

  “从粒子表面的微观角度来看确实如此……但考虑到实际情况的话，固液混合推进剂应该非常不便于使用吧？”

  常浩南摆摆手：

  “传统的固液混合体系确实应用不多……主要过去这类推进剂虽然名字叫固液混合，但本质都是把液体氧化剂气化之后喷到装载固体燃料的燃烧室中，然后靠点火之后的火焰温度使固体燃料分解气化维持燃烧。”

  “这种工作机理下，因为氧化剂都是从燃烧室外部引入的，固体燃料气化后的分解产物只能和氧化剂形成扩散火焰，燃面距离固体表面很快，热反馈强度不可能很高，所以燃料的推移速率和传统的固体推进剂没有本质区别，反而给推进剂的装填和飞行器总体结构设计增加了很多不必要的麻烦。”

  说到这里，他觉得后面的内容光靠口述有些不太直观，因此顺手从旁边扯过一张纸。

  不过，考虑到自己的抽象派画功，又很快改变想法，打开了电脑上的专业绘图软件。

  “但如果能让固体燃料表面熔化形成一层液体薄膜，那么在表面流动的作用下，液体就会产生不稳定进而雾化形成液滴进入气相，从而大大增强了燃料的质量输运，也就相当于同时提高了燃料的退移速度。”

  “而且这样一来，高退移速度就成为了燃料本身的一种自然属性，既不需要再引入额外的添加剂，也不需要采用多孔构型或是旋转喷嘴之类的增强措施，明显简化了推进剂的制备流程……”