学霸的军工科研系统 学霸的军工科研系统 第1336节

  第二副总师这个岗位听着好像挺重要，但在职能上只是负责与风洞测试有关的具体工作，跟刑牧春这个正牌的副总设计师完全不是一个概念。

  之前姜宗霖能全程跟着一起参与总体方案规划，一方面是因为他的资历和水平确实足够，另一方面也是因为他在原来的时间线里算是常浩南的顶头上司。

  如今的李敏显然没有这种条件。

  再加上她这段时间能理顺本职工作都很不容易，也没精力再关注其它方面。

  “冲压发动机没有旋转结构件，没办法像常规涡扇发动机那样，在产生推力的同时还能带动发电机发电。”

  常浩南一边盯着屏幕上的数据一边解释道：

  “所以要想实现相对稳定和大功率的电力输出，就只能利用双模态冲压发动机来流能量较高的特点，向其中引入磁流体发电技术。”

  “您是指……mhd技术？”

  毕竟是搞超高速风洞研究的，李敏对于这个概念并不陌生，只不过……

  她又往旁边的监控画面上瞄了一眼：

  “我之前还写过论文研判过美国人在x43a上面测试过一个hveps系统……但也没有这么夸张的结构？”

  这个时候，控制台屏幕适时亮起，一副三维剖面图跃入眼帘。

  李敏猛地凑近，只见进气道末端、燃烧室之前的位置赫然标注着“mhd发电通道”，而尾喷管后面本应是发动机的位置却成了“mhd加速器”。

  “发电机在进气段工作？”

  她瞬间反应过来。

  “hveps系统把发电机放在燃烧室后面，这样的设计确实更符合直觉，而且经过燃烧之后的气体等离子化程度也更高，在一定程度上有利于提高发电效率。”

  常浩南解释道：

  “但实际上，对于高超音速飞行状态而言，气动加热就已经足够产生电离效果了，再结合电离种子生成器，也能产生足够的电势差，反倒是发电机后置设计受到结构限制，只能用电子束作为电离发生器，而电子束电离就像拿筷子搅蜂蜜，难免会引发感应涡电流，降低mhd的性能。”

  此时风洞的充气声已转为低频轰鸣，数盏红色警示灯开始旋转。

  对讲机里传来各岗点的确认声：“激波风洞压力90%……磁约束电源在线……激光干涉仪校准完成……”

  “况且。”

  常浩南戴上耳麦，准备下达测试开始的指令。

  但看了看时间还够，于是又回头补全了剩下的部分：

  “引入mhd一定会带来总压损失和热效率下降的问题，而如果把mhd放在喷管后，那么这些损失就只能白白浪费掉，而把mhd设置在燃烧室之前，相当于……”

  李敏也已经捕捉到了其中的关键：

  “——相当把总压损失转化成燃烧室调节手段，在进气道中额外引入一项控制来流参数的自变量？”

  她的声音因为震惊而显得有些尖锐——

  这可不仅仅是个思路上的转变，还涉及到绝妙的气动感知和控制。

  常浩南则对她的回答报以满意：

  “没错，可以扩大飞行条件和改善非设计点上的燃烧性能，总体上仍然有利于双模态冲压发动机的高性能化……”

  第1495章 霍尔效应

  “第一轮测试开始，来流马赫数1.5、迎角 5°、磁相互作用数0.29、持续100毫秒……”

  “……”

  常浩南的目光紧盯着主屏幕上跳动的数据流，声音通过扩音器传遍整个风洞实验室。

  随着指令下达，风洞外部传来低沉的轰鸣，如同远方滚动的雷声，压缩空气以突破音障的速度通过测试段，在监控画面上形成一片依稀可见的乳白色湍流。

  凌霄-1改修长的银色躯体在高速气流中发出微弱的高频震颤，表面覆盖的蜂巢状强化陶瓷隔热瓦在强光照射下泛着冷冽的金属光泽。

  “来流速度稳定，m1.52，总温530k，来流压力5.2kpa。”

  李敏快速报出读数，声音因紧张而略微发颤。

  在她面前的几块显示屏上，实时显示着从近百个传感器传回的数据流，这位年轻的女工程师手指在键盘上飞舞，不断调整着显示在前方大屏幕上的采集参数，额前的碎发已经被汗水浸湿。

  与此同时，控制室内十几双眼睛同时聚焦在最前面。

  第一组数据很快出现：气体电导率3.57mho/m，出口压力2.52mpa，温度620k……

  这些数字依序显示在巨大的液晶屏幕上，被自动记录进实验数据库的同时，也由专人在控制室后方的物理记录板上被同步更新——这是常浩南坚持保留的习惯，他认为物理介质，比如白板和纸质书籍在需要激发灵感的时候比电子设备更加有效。

  “没有检测到电势差。”

  负责监控电极的工程师王睿略显失望地报告，他推了推鼻梁上的眼镜，再次确认了示波器上的平坦波形。

  “意料之中。”刑牧春拍了拍他的肩膀以示安心：“这个速度下电离程度太低了，连电离种子都还没完全活化。”

  常浩南也跟着补充道：“而且，电导率数据比我们的预估要好，是个不错的征兆。”

  说话过程中，目光全程没有离开屏幕。

  他注意到进气道第三斜面上的压力分布与数值模拟结果高度吻合，这说明新设计的激波控制系统工作正常：“备份数据，准备第二轮测试，马赫数3.0。”

  他下达指令的声音平静，仿佛早已预见到了刚才的结果。

  风洞第二次启动，而这次点火之后，明显能感觉到轰鸣声变得更强，似乎气体管路都连带着开始微微震动。

  主屏幕上，应力曲线开始爬升，但仍在安全范围内。

  在监控画面中，可以清晰看到进气道前缘产生的弓形激波，像一道透明的屏障将超音速气流分割开来。

  只不过，相比之前，如今的发动机表面还蒙上了一层若隐若现的辉光。

  “气体电导率9.85mho/m。”

  这个数字比理论预测高出了12%，已经非常接近产生可测量的霍尔电流了。

  “燃烧室参数？”常浩南问道，同时示意操作员放大燃烧室内部的实时红外图像。

  “出口压力2.83m[a，温度920k。”李敏迅速回答，她的眼睛在多个显示屏之间快速切换，“还是没检测到发电，但等离子体发光强度增加了。”说指着屏幕上燃烧室内部隐约可见的淡紫色光晕。

  刑牧春走到常浩南身边：“电导率增长曲线比我们预想中要好，看来新设计的电离种子雾化系统确实有效。”

  常浩南轻轻点头，目光扫过结构应力监测数据。

  凌霄-1改只是个用于临时测试的技术验证机，因此并未对原本凌霄-1的结构进行大面积修改，只是单纯外接了两个与mhd有关的结构。

  将近20：1的长径比，外面还只有一个安装架提供支撑，难免会影响到结构强度。

  好在冗余度留得够高，所有数值都还处在绿色的安全区间内。

  “准备第三轮，马赫数4.5。”他转向整个团队，“这次我们要重点关注电极间的电势差和电流波形，采样率提高到1khz。”

  每秒1000次采样说起来好像非常密集，但考虑到整个测试过程只有0.1秒，相当于不过100个数据点而已。

  在特定角度的光照下，可以看到凌霄-1改的机体表面泛出细微的波纹状变形——这是压电作动器正在主动抑制结构振动。

  “激波位置稳定，进气道工作正常。”李敏紧盯着屏幕，尽量压制着提高嗓音的本能，“气体电导率21.57 mho/m，已经达到理论预测的mhd启动阈值！”

  控制室内突然安静下来，所有人都屏住了呼吸。

  0.1秒的测试不过一眨眼的时间就能完成，但后续的数据采集与分析过程却还需要一段时间。

  漫长的几秒钟过去，在数据采集系统的主界面上，代表电极间电势差的曲线却仍然是一条平直的绿线。

  只有眼力非常突出的人才能发现，基线附近已经开始出现微小的毛刺。

  李敏觉得自己握住鼠标的右手已经开始冒汗。

  “常院士，要不要等这次测试之后安排一次检查？”

  这个问题毫无征兆，以至于有点像是在转移自己的注意力：

  “我是说，会不会是主动振动抑制系统对结果产生了影响？”

  结果就在这时，一个新的绿色指示灯突然亮起，伴随着清脆的嘀嘀声。

  “电极两端检测到电势差！”王睿几乎从座位上跳起来，眼镜因为剧烈动作而滑到鼻尖，又在下一个瞬间被推了回去，“±150v！感应电流12.5a。”

  他的声音有些变形，好在仍然维持着清晰。

  控制室内爆发出被刻意压低的欢呼，但常浩南很快抬手示意大家安静：

  “焓提取率和发电效率？”

  李敏早就把自己刚才的提问抛之脑后，飞快地计算之后回答道：

  “0.08%和11.6%。”她的眼睛发亮，“虽然不高，但证明了原理可行！”

  随后又调出能量平衡图表，“看这个，mhd通道吸收了约0.3%的来流动能，这部分能量损失反而使进气道激波系更加稳定了。”

  她没有再说更多，但很明显，这个结果跟之前常浩南的设计高度吻合。

  “继续测试，马赫数6.0。”后者停顿了一下，“不过在那之前，先给支撑架做个全面检查，特别是前缘固定点。”

  接下来的几个小时里，团队一鼓作气完成了马赫数6.0、7.5、9.0和10.5的四组测试。

  随着速度的提升，风洞轰鸣声越来越像野兽的咆哮，控制室内的温度也因设备满负荷运转而逐渐升高。

  技术人员不得不打开备用空调，但冷气很快就被电子设备散发的热量抵消。

  “马赫数6.0，气体电导率58.34 mho/m……焓提取率0.31%，发电效率14.2%……”显示屏上，代表等离子体密度的等高线图已经变成了鲜艳的红色。

  “马赫数7.5，气体电导率89.72 mho/m……焓提取率0.53%，发电效率15.7%……”这次是刑牧春在报数据，他站在李敏身后，手里拿着一杯已经凉了的浓茶，“发电通道推力达到147n，开始对整体气动特性产生可测量的影响。”

  所有人都喜上眉梢，似乎已经做好了迎接最后成功的准备。

  然而，所有人都没能料到的异变发生——

  当测试来到马赫数9.0时，情况开始变得奇怪。

  “气体电导率147.65 mho/m，但是……”李敏皱起眉头，她反复核对着数据，“焓提取率0.55%，发电效率14.9%……这不大对劲，电导率接近翻倍，但发电功率只增加了不到5%。”

  刑牧春立即察觉异常：“发电效率开始下降了？”

  他快步走到主控台前，调出前几次测试的数据对比图：“看这个趋势，超过m7.5后，效率增长就开始放缓。”

  常浩南的目光在几组数据间快速切换，他注意到了一些更细微的变化，只是仅靠一组数据无法总结成规律。

  他转向操作员，“继续，马赫数10.5，但密切监控相关安全参数，随时准备中止测试。”