學霸的軍工科研系統 第1036章

作者:十月廿二

  導致從停機坪的角度看上去,反而更像是某種工程起重設備。

  基地工程師王振國正等在舷梯旁邊,常浩南跟他握手的時候,注意到對方眼角有着相當明顯的曬斑。

  這是年初時候還不存在的,顯然最近這段時間沒少戶外作業。

  “常院士,韓研究員這會兒正在對輔助冷卻設施進行檢查,所以沒親自過來。”

  王振國說着遞上一頂安全帽,然後把常浩南引上身後的猛士越野車。

  “這倒沒關係,測試準備工作是第一位的……”

  說到這裏,常浩南系安全帶的動作頓了頓。

  因爲他突然透過後視鏡看到,一羣穿着海軍藍工作服的人剛剛完成集合並踏上一輛中巴車,然後朝着跟自己一樣的方向跟了上來。

  “咱們基地還新接了海軍的測試項目?”

  鼎新基地雖然歸屬於總裝備部管理郀I,但畢竟是常浩南提議設立的,所以就算不是後者的項目,他問上幾句倒也無妨。

  “那倒沒有……”

  王振國回頭往後瞅了一眼,然後搖搖頭:

  “應該是海軍工程大學馬明偉院士的技術團隊,來考察這裏的測試條件,但還不知道具體是準備上什麼項目。”

  這個名字讓常浩南頓時來了些興趣。

  出於便利性考慮,電磁彈射的地面測試直接選在遼西的艦載航空兵訓練基地開展,所以對方不遠千里跑到鼎新,肯定是爲了其它事情。

  而如果他沒記錯的話,那麼沿着這條路的方向只有一些基地的營區建築,似乎並沒有第二個可以用來測試的工位。

  換句話說,對方也許並不是準備在這裏搞什麼新的技術驗證……

  吉普車的速度當然遠遠快於中巴,因此很快甩開了一段距離。

  沒過幾分鐘,電磁炮測試臺架便呈現在了常浩南的眼前。

  九米長的發射軌道像一柄出鞘的利劍斜指蒼穹,纏繞其上的水冷管路盤虯錯節,如果仔細觀察還能在表面看到淡淡的蒸汽雲霧。

  顯然是剛剛結束一次分系統測試。

  而在旁邊的活動板房附近,穿着工作服的韓陳峯正拿着一臺對講機,專心致志地下達着操作指令:

  “水和酒精混合比調到1:2.3了?”

  他忽然回頭問向正在操作終端的技術員,也因此而注意到了已經下車的常浩南。

  “常院士。”

  後者揮了揮手,示意對方先繼續手頭的工作,等結束之後再彙報情況。

  好在剩下的工作似乎不多,韓陳峯很快完成部署,然後興沖沖地跑到常浩南面前:

  “常院士,我們已經重新修正了爆轟反射腔體的內輪廓,把二次諧波震盪降低了17%,另外重新調整了動磁式電機的鐵心電樞,進一步擴大了動子邉有纬桑F在可以把設計的9米發射軌道充分利用起來,具體情況我們到控制室裏面詳說……”

  “……”

  因爲氫氧爆轟磁流體發電已經繞過了電磁發射過程中最麻煩的儲能問題,所以需要彙報的內容其實並沒有特別複雜。

  只過了差不多四十分鐘,常浩南和韓陳峯就又一次出現在了控制室的門口。

  也就在這個時候,剛纔那輛跟在他們後面出發的中巴車恰好出現在了路口。

  按照時間計算,這短短几公里路無論如何不可能開了將近一個小時,所以很明顯,對方是經過一些其它行程之後,又臨時起意過來的。

  果然,從車上只走下來了寥寥數人。

  看到剛從控制室裏走出來的常浩南,爲首一名軍官眼前一亮,快步迎上前來:

  “常院士,好久不見。”

  正是帶隊的馬明偉。

  二人在之前爲海軍驅逐艦確定動力方式的過程中有過幾面之緣,雖然並未有過直接合作,但好歹算是臉熟。

  “馬院士,剛纔我在停機坪那邊還看見你們來着。”

  常浩南主動將對方引到試驗區內,半開玩笑道:

  “這是準備來考察一下我們的項目進展?”

  但馬偉明卻沒有半點玩笑的意思:

  “考察不敢講……只是剛纔開會開到一半,突然聽說常院士你正好也在這,所以有些唐突地過來拜訪一下。”

  常浩南知道對方現在正全身心投入電磁彈射技術的研發,專程前來不可能只是因爲好奇,必定是對這門電磁炮所用的技術有想法。

  所以也沒兜圈子,而是直接問道:

  “馬院士是對這門炮感興趣?”

  如此直白的切入方式讓馬明偉一愣,接着也敞亮地點點頭:

  “實不相瞞,確實如此……”

  說着抬起頭,望向位於火炮基座下方、呈左輪手槍彈巢狀排部的一組氫氧爆轟管:

  “同樣是短促的脈衝供能,氫氣、氧氣和爆轟管的成本實在不高,至少遠比電感電容之類的大功率儲能元器件要便宜,而且也容易伺候得多。”

  某種程度上,電磁炮和電磁彈射的基本原理是相同的。

  只不過在具體要求上有些差別。

  常浩南以爲對方是在儲能元器件上遇到了一些困難,想要劍走偏鋒,所以趕緊打預防針,以免給對方不必要的期待:

  “馬院士,氫氧爆轟所產生的磁流體發電功率不是線性的,尤其是受到負荷水平的影響很大……”

  其實在最開始,他就想過用這項技術去搞電磁彈射。

  但經過計算之後發現在工程上確實不太可行:

  “如果想要彈射一架40噸的飛機,那恐怕需要把爆轟管做到跟風洞差不多大才能滿足要求,更何況爲了滿足發射頻率,這樣的爆轟管還需要至少6-8個,哪怕一艘10萬噸級航空母艦上安裝3部彈射器,也要佔用無法承受的巨大空間……整體算下來恐怕還不如蒸汽彈射了。”

  不過,馬明偉卻並沒有表現出任何失望:

  “這我知道,40噸的飛機當然不行,我也沒準備把你的爆轟管搬上航空母艦。”

  說完稍作停頓,把目光重新投向常浩南:

  “但如果我只想彈射4噸,乃至0.4噸的東西呢?”

第1423章 連發射擊!

  “400公斤到4噸?”

  常浩南下意識朝着高懸於半空中的“炮管”瞄了一眼:

  “從工程上講,負載質量降低一個數量級,如果其它條件不變,那麼對於爆轟能量的需求可以縮小到原來的百分之一左右……再考慮到彈射器所要達到的最終速度遠遠低於炮彈,那麼單就供能模塊而言,應該可以做到比這門電磁炮更小,大概可以……”

  他左顧右盼地看了看四周,似乎是在尋找一個比較直觀的參照物。

  最後指了指遠處停着的一輛10輪重型卡車:

  “設計得當的話,大概可以集成到跟那個類似大小的卡車上面……當然這只是個類比,普通輪式底盤肯定無法承載4噸飛機彈射產生的反作用力,也沒地方安裝足夠長的彈射導軌,0.4噸的倒是可以照量一下。”

  這個答案顯然已經超出了馬明偉此前最樂觀的估計,以至於幾乎不假思索地自言自語道:

  “這麼小的話……或許可以把應用範圍擴展到陸軍?”

  其實剛一開始的時候,常浩南還有點迷糊。

  但聽到現在,再怎麼樣也該回過味來了。

  0.4噸到4噸的重量範圍,再加上又是海軍又是陸軍的,那似乎就只剩下一種符合條件的可能性了。

  “馬院士是想要彈射中等體量的無人機?”

  馬明偉先是一愣,旋即露出一個“竟然讓你小子給猜出來了”的笑容:

  “更準確地講,是想要連續彈射大批次無人機。”

  說完之後,或許是擔心常浩南仍然意識不到自己這個計劃的規模,又跟着補充了一句:

  “就比如,在幾分鐘內發射20-30架,形成一個具備多機協調和分佈式控制能力的半自主作戰集羣……”

  其實真要說起來,常浩南在無線通信和遠程控制領域也做出過不少成果,但無論是分佈式指揮網絡還是中低軌道中繼通信星座,都屬於這個領域中的“基礎設施”。

  而具體到無人機本身,對於前期的他來說太困難,後期又太簡單,所以並沒有真的介入過。

  相當於修了一條高速公路,但沒怎麼關注過路上跑的是什麼車。

  現在突然聽到對方提出的設想,竟然破天荒地有了一種“我們的國防工業竟然已經發展到這個程度了嗎?”的驚喜感。

  旁邊的馬明偉則沒注意到這些。

  見常浩南表情怪異又遲遲不語,還以爲後者是在疑惑於他爲什麼要劍走偏鋒地選擇尚不成熟的等離子體發電技術,於是解釋道:

  “以傳統電儲能器件作爲能量源的電磁彈射在短時間內可以滿足一分鐘4-5個彈射循環的工作頻率,但因爲儲能原理的限制很難長期維持,大概十幾個循環之後就會逐漸慢下來……這對於大型飛機來說當然無所謂,地勤又不是超人,本來也不可能一直維持12-15秒準備好一次彈射的效率,但中小型無人機在放飛之前沒什麼好準備的,出動頻率基本完全取決於彈射器。”

  “至於蒸汽彈射更是連上限都摸不到,實際操作中能達到每45秒彈射一架都不太容易,更何況上級已經不準備在蒸汽彈射上面進一步投入資源了,後勤和裝備部門也不會願意同時維持兩套原理完全不同的同類裝備……”

  “總之,現在需要一種以化學能的形式儲能,但又可以在短時間內以極高效率轉化成動能的技術,一開始713所那邊甚至考慮過用火箭助推,不過測試下來發現,要推動1噸左右重量無人機起飛的火箭就已經很大很複雜了,要是每架飛機都要配置助推火箭的話,一來是要讓普通地勤分散式操作火工品,危險性實在有點太大,二來火箭助推在起飛的時候要設置很大面積的安全區,可能比一架重型戰鬥機還要誇張,操作場地的空間也不太夠……”

  “……”

  聽對方這麼說,常浩南也在腦海裏幻想了一下幾十組地勤在地面或者艦面上給飛機安裝助推火箭的場景……

  確實有點嚇人。

  頗有一種航彈魚雷來回換的既視感。

  南雲狂喜了屬於是。

  當然,在安全性這方面,其實大家都屬於誰也別笑話誰的水平——

  固體推進劑杖徊粔蚍定,但爆轟生成磁流體的過程也涉及到氫氣加上氧氣……雖說肯定是通過管道統一輸送,無需分散操作,但也着實好不到哪去。

  好在並不是沒有改進餘地:

  “如果對尺寸要求不是特別苛刻的話……比如安裝平臺考慮兩棲攻擊艦或者大型驅逐艦,倒是可以進一步把燃燒氣體從氫氣換成甲烷之類更安全的類型,如果溫度不夠還可以考慮加入一些易燃金屬……”

  馬明偉是電能管理和控制領域無可置疑的泰山北斗,不過在化學能這部分的研究着實不多,自然是常浩南說什麼算什麼:

  “能安全一些總歸是更好的……不過話也說回來,整個無人機集羣作戰的戰術目前也還在設想階段,所以對於一些比較具體的需求還隨時有可能變化,比如海軍到現在也沒敲定到底是直拿正在設計階段的兩棲攻擊艦作爲起飛平臺,還是專門建造一種無人機母艦,這樣可以和兩棲登陸部隊區分開來,指揮上也更加方便。”

  “另外,陸軍可能會像你之前說的那樣,要求把整套設備裝在卡車上……當然不是那種普通卡車,怎麼也得是8*8或者10*10的大小。”

  常浩南剛纔其實只是隨便找了個東西作類比,沒想到還真就誤打誤撞地滿足了潛在用戶的要求。

  只能說隨着軍費總規模的不斷上漲,過去一度只能等到新鞋和新兵的陸軍老大哥也總算是好起來了。

  “就算是集成到卡車上,也不一定非得在爆轟管和儲氣瓶這塊摳細節……我們這個是因爲滑軌尺寸太長,而且純粹是驗證設備所以圖省事選了動磁式電機,如果要追求集成度的話,光是把電機換成動圈式就可以省出不少重量和尺寸了。”

  這句話引來了馬明偉有些異樣的眼光。

  動磁式是以一個固定的長鐵心電樞作爲次級,可在此基礎上設計成初級與次級無接觸、無摩擦式的直線電機,所以動子的行程範圍較長,但作爲代價,缺點是繞組複雜,整個系統的重量和功率消耗都偏大。

  而在工程上,尤其對於電磁彈射來說,其實有很多辦法可以把彈射行程和動子行程解耦,從而延長設備尺寸。

  所以除非規模真的特別大,否則動磁式電機並不是個特別常見的選擇。

  如果說是爲了省事,直接把電機動子作爲推動炮彈加速的電樞,那確實非常簡單粗暴了。

  常浩南見狀只好額外解釋了一下:

  “對於我們來說,結構上簡單或者複雜點倒是區別不大……關鍵問題是在電磁炮在發射時,彈丸需要通過電樞和彈託才能分別與導軌和身管內膛接觸,因爲整個組合體到最後的速度要達到7馬赫甚至更高,所以內彈道動力學比常規火炮複雜得多,需要儘可能減少系統中涉及到的模塊數量,才能儘可能符合剛柔耦合模型……”

  電磁彈射並不會涉及到這樣離譜的末端速度,所以馬明偉確實沒考慮過發射動力學的問題。

  當然更重要的是,這個長得跟塔吊吊臂一樣的加速裝置,實在很難讓人有一種“炮管”的覺悟。

  “說起來。”

  馬明偉突然語氣一轉:

  “我看這門炮上也安裝了不止一個爆轟管……是不是說明也可以進行比較快速的連發射擊?”

  聊起這個,剛纔一直沒開過口的韓陳峯瞬間就來了精神。

  正如傳統火炮的射速需要考慮炮管過熱的問題一樣,電磁發射如果連續工作也要面臨電機過熱的問題。

  但冷卻一個電機可比冷卻一整根炮管要容易得多。

  而且電機工作所產生的熱量也不至於跟火藥燃燒相比。

  所以確實更容易實現高射速。