学霸的军工科研系统 学霸的军工科研系统 第1279节

  其实刚一开始的时候，常浩南还有点迷糊。

  但听到现在，再怎么样也该回过味来了。

  0.4吨到4吨的重量范围，再加上又是海军又是陆军的，那似乎就只剩下一种符合条件的可能性了。

  “马院士是想要弹射中等体量的无人机？”

  马明伟先是一愣，旋即露出一个“竟然让你小子给猜出来了”的笑容：

  “更准确地讲，是想要连续弹射大批次无人机。”

  说完之后，或许是担心常浩南仍然意识不到自己这个计划的规模，又跟着补充了一句：

  “就比如，在几分钟内发射20-30架，形成一个具备多机协调和分布式控制能力的半自主作战集群……”

  其实真要说起来，常浩南在无线通信和远程控制领域也做出过不少成果，但无论是分布式指挥网络还是中低轨道中继通信星座，都属于这个领域中的“基础设施”。

  而具体到无人机本身，对于前期的他来说太困难，后期又太简单，所以并没有真的介入过。

  相当于修了一条高速公路，但没怎么关注过路上跑的是什么车。

  现在突然听到对方提出的设想，竟然破天荒地有了一种“我们的国防工业竟然已经发展到这个程度了吗？”的惊喜感。

  旁边的马明伟则没注意到这些。

  见常浩南表情怪异又迟迟不语，还以为后者是在疑惑于他为什么要剑走偏锋地选择尚不成熟的等离子体发电技术，于是解释道：

  “以传统电储能器件作为能量源的电磁弹射在短时间内可以满足一分钟4-5个弹射循环的工作频率，但因为储能原理的限制很难长期维持，大概十几个循环之后就会逐渐慢下来……这对于大型飞机来说当然无所谓，地勤又不是超人，本来也不可能一直维持12-15秒准备好一次弹射的效率，但中小型无人机在放飞之前没什么好准备的，出动频率基本完全取决于弹射器。”

  “至于蒸汽弹射更是连上限都摸不到，实际操作中能达到每45秒弹射一架都不太容易，更何况上级已经不准备在蒸汽弹射上面进一步投入资源了，后勤和装备部门也不会愿意同时维持两套原理完全不同的同类装备……”

  “总之，现在需要一种以化学能的形式储能，但又可以在短时间内以极高效率转化成动能的技术，一开始713所那边甚至考虑过用火箭助推，不过测试下来发现，要推动1吨左右重量无人机起飞的火箭就已经很大很复杂了，要是每架飞机都要配置助推火箭的话，一来是要让普通地勤分散式操作火工品，危险性实在有点太大，二来火箭助推在起飞的时候要设置很大面积的安全区，可能比一架重型战斗机还要夸张，操作场地的空间也不太够……”

  “……”

  听对方这么说，常浩南也在脑海里幻想了一下几十组地勤在地面或者舰面上给飞机安装助推火箭的场景……

  确实有点吓人。

  颇有一种航弹鱼雷来回换的既视感。

  南云狂喜了属于是。

  当然，在安全性这方面，其实大家都属于谁也别笑话谁的水平——

  固体推进剂诚然不够稳定，但爆轰生成磁流体的过程也涉及到氢气加上氧气……虽说肯定是通过管道统一输送，无需分散操作，但也着实好不到哪去。

  好在并不是没有改进余地：

  “如果对尺寸要求不是特别苛刻的话……比如安装平台考虑两栖攻击舰或者大型驱逐舰，倒是可以进一步把燃烧气体从氢气换成甲烷之类更安全的类型，如果温度不够还可以考虑加入一些易燃金属……”

  马明伟是电能管理和控制领域无可置疑的泰山北斗，不过在化学能这部分的研究着实不多，自然是常浩南说什么算什么：

  “能安全一些总归是更好的……不过话也说回来，整个无人机集群作战的战术目前也还在设想阶段，所以对于一些比较具体的需求还随时有可能变化，比如海军到现在也没敲定到底是直拿正在设计阶段的两栖攻击舰作为起飞平台，还是专门建造一种无人机母舰，这样可以和两栖登陆部队区分开来，指挥上也更加方便。”

  “另外，陆军可能会像你之前说的那样，要求把整套设备装在卡车上……当然不是那种普通卡车，怎么也得是8*8或者10*10的大小。”

  常浩南刚才其实只是随便找了个东西作类比，没想到还真就误打误撞地满足了潜在用户的要求。

  只能说随着军费总规模的不断上涨，过去一度只能等到新鞋和新兵的陆军老大哥也总算是好起来了。

  “就算是集成到卡车上，也不一定非得在爆轰管和储气瓶这块抠细节……我们这个是因为滑轨尺寸太长，而且纯粹是验证设备所以图省事选了动磁式电机，如果要追求集成度的话，光是把电机换成动圈式就可以省出不少重量和尺寸了。”

  这句话引来了马明伟有些异样的眼光。

  动磁式是以一个固定的长铁心电枢作为次级，可在此基础上设计成初级与次级无接触、无摩擦式的直线电机，所以动子的行程范围较长，但作为代价，缺点是绕组复杂，整个系统的重量和功率消耗都偏大。

  而在工程上，尤其对于电磁弹射来说，其实有很多办法可以把弹射行程和动子行程解耦，从而延长设备尺寸。

  所以除非规模真的特别大，否则动磁式电机并不是个特别常见的选择。

  如果说是为了省事，直接把电机动子作为推动炮弹加速的电枢，那确实非常简单粗暴了。

  常浩南见状只好额外解释了一下：

  “对于我们来说，结构上简单或者复杂点倒是区别不大……关键问题是在电磁炮在发射时，弹丸需要通过电枢和弹托才能分别与导轨和身管内膛接触，因为整个组合体到最后的速度要达到7马赫甚至更高，所以内弹道动力学比常规火炮复杂得多，需要尽可能减少系统中涉及到的模块数量，才能尽可能符合刚柔耦合模型……”

  电磁弹射并不会涉及到这样离谱的末端速度，所以马明伟确实没考虑过发射动力学的问题。

  当然更重要的是，这个长得跟塔吊吊臂一样的加速装置，实在很难让人有一种“炮管”的觉悟。

  “说起来。”

  马明伟突然语气一转：

  “我看这门炮上也安装了不止一个爆轰管……是不是说明也可以进行比较快速的连发射击？”

  聊起这个，刚才一直没开过口的韩陈峰瞬间就来了精神。

  正如传统火炮的射速需要考虑炮管过热的问题一样，电磁发射如果连续工作也要面临电机过热的问题。

  但冷却一个电机可比冷却一整根炮管要容易得多。

  而且电机工作所产生的热量也不至于跟火药燃烧相比。

  所以确实更容易实现高射速。

  他看了一眼常浩南，见到后者也朝自己点了点头。

  于是上前一步，介绍道：

  “在持续模式下，每分钟可以发射15次，并且因为没有足够的空间安置扬弹机构，我们还特地给这门炮准备了两个10发装的弹夹……”

  说话间，韩陈峰从旁边取来了一个内部带有弹簧的金属框：

  “所以真要说起来的话，这甚至算是一门有些复古的弹夹炮……”

  第1424章 独门绝技

  六月的气温几乎每天都是一个样子。

  之前常浩南刚下飞机的时候，戈壁滩上虽然也已经迎来夏日，但整体温度尚且比较适宜。

  然而，仅仅不到一周时间过去，到了预定进行发射测试的这天时，布满砂砾的大地甚至能在烈日炙烤下蒸腾出肉眼可见的扭曲热浪来。

  常浩南摘下安全帽抹了把额头上的汗，耳边传来韩陈峰和王振国进行联络所产生的嗡嗡声。

  他隔着控制室的玻璃望向九米长的电磁轨道——

  或者准确来说，是看向缠绕在轨道上面的冷却管路，蜿蜒曲折好像一条蛰伏的机械巨蟒。

  相比火药动力通过将化学能转为内能再膨胀做功，电机工作所产生的热量确实要少得多，但眼下这个极端的温度条件，也确实已经逼近了这套系统在设计时所考虑的极限。

  “报告，氢氧混合比校准完毕，预计爆轰腔压力可以控制在12兆帕，远低于安全限制。”

  王振国的汇报声从对讲机里传出，带着实验临近的紧绷：

  “所有安全膜和安全阀门检查完毕，全部符合设计要求……”

  “……”

  “如果要进行连续发射测试，那么以每分钟12-15发座位一个工作循环计算，盘式发电通道内的压力会不会来不及泄出？”

  马明伟仍旧穿着一身海军工作服，低头盯着磁流体发电模块的结构图问道。

  原本，他的参观行程预计只持续两天。

  但那天听说这门炮很快就要进行工作测试之后，就临时决定再多留一段日子，准备亲眼见证一下磁流体发电技术在电磁发射领域应用的成果。

  而作为大佬级的研究人员，当然不可能坐着干等。

  也就趁此机会了解了不少相关的技术常识。

  几天下来，虽然还称不上磁流体方面的专家，但提出的问题却已经愈发有针对性了。

  “其实是会的……盘式发电机相比管道式的一个主要缺点就是状态还原过程耗时比较长。”

  常浩南放下手中的检查单回答道：

  “不过从爆轰管到发电机之间有个减压喷管，盘式通道本身就不主要承载压力，所以只要爆轰管本身能撑得住，那后面的部分就不存在超压风险……况且我们还设置了安全膜片，可以进行紧急泄压。”

  “相比之下，多个爆轰管在短时间内轮流工作，更大的隐患反而是电离种子的后续分配可能出现紊乱，导致随着发射次数增加，火控系统对炮口动能的调节精度受到影响……理论上可以通过在发电通道后面设置一个再分配模块来解决问题，当然这一点还需要在测试过程中逐渐验证，现阶段还是在每一轮工作过后对电离种子进行补充，保证磁流体浓度宁高勿低。”

  他这边话音刚落，就听到旁边的韩陈峰拿起对讲机，向远处正在工位上的王振国确认：

  “请确认冷却液泵和阀门状态，准备启动液冷系统测试！”

  几分钟后，随着一阵沉闷的嗡嗡声响起，控制台上标注着“冷却循环”字样的一盏提示灯由黄转绿，表明已经进入工作状态。

  混合了部分酒精的冷却水经过空调设备制冷之后被送入轨道，接着缓缓充满缠绕在炮管表面的冷却回路。

  从常浩南的方向甚至能依稀看到，管道外壁上开始出现水蒸气遇冷凝结的水雾，接着逐渐汇聚成液滴，再形成涓涓细流——

  戈壁环境虽然干燥，但终究不是真正的沙漠，也不至于连一点湿度都没有。

  “说起冷却系统……”

  马明伟举起手中的望远镜，似乎是在仔细观察冷凝回路的排布方式和设计细节：

  “我还以为你们会直接把冷却通道和发射滑轨集成在一起，没想到竟然是这样……”

  他犹豫片刻，终于找出了个合适的形容词：

  “这样经典的外部接触式结构？”

  常浩南当然知道对方想表达的真实意思是简陋，毕竟就连他自己刚开始都觉得如此：

  “真正投入应用的话肯定要结合在一起，设计成内部冷却通道实现对流冷却……但这种整体式结构一旦完成设计就无法修改，不符合我们的测试要求。”

  其实对于整个电磁炮项目来说，冷却系统算是其中相对简单的部分。

  常浩南也只当对方是随便一问。

  但马明伟却突然对这个话题来了兴趣：

  “意思是冷却通道的设计还有后续进一步优化的空间？”

  常浩南耸了下肩：

  “那是当然……”

  他本来想拉着对方到外面细说，但又考虑到测试工位周围全是正在忙上忙下的工作人员，实在不太方便，遂直接在电脑上打开了液冷系统的设计图：