作者：十月廿二
常浩南總結道：
“高效寬域咝形ㄒ豢尚械姆桨缚赡苁嵌嘣O計點燃燒室，配合精準的燃料噴注與混合設計，控制釋熱區的移動、熱量分配比例以及尾噴管膨脹比，拿出一個寬域高效和物理尺寸折中的解決方案。”
刑牧春也聽懂了其中的言外之意，只是對於這樣一步到位的計劃不太放心：
“這對於激波系統的檢測和控制精度可是個前所未有的挑戰……至少比滑翔式高超的需求要嚴苛很多。”
在相互之間完全不知情的情況下，太平洋兩岸的高超音速研發人員，都把注意力集中在了同一個具體問題上。
而區別在於，華夏這邊已經通過東風17項目的成功進入了良性循環。
“我的想法是。”
常浩南從旁邊的桌上扯過一張紙，隨手畫了個衝壓進氣道和燃燒室的結構示意圖：
“在隔離段內設置的相距一定間隔的靜壓傳感器陣列，每次探測的壓力與每個傳感器的超臨界低支持壓力的參考電平作比較，如果某個傳感器的讀數高於傳感器的參考值，說明激波系統處在佔據同一位置的傳感器的前方。”
“當然，因爲傳感器不可能佈置無限多個，所以我們還需要進行大量風洞測試，通過插值法來增加這個激波尋位系統的保真度。”
一直沒說話的姜宗霖此時搓了搓手，露出了不好說是興奮還是擔憂的表情：
“這個過程需要的測試次數，恐怕要比上一個階段多出一個數量級左右，而且因爲吸氣式高超主要在40km以下的大氣層中飛行，對於風洞總溫的要求也比滑翔式更高……”
簡單來說，就是要燒錢。
燒掉比之前幾年多得多的錢。
“研究資源方面不用擔心。”
然而，常浩南幾乎不假思索地保證：
“因爲東風17所產生的利好影響，上級已經答應，從明年開始給我們一筆額外的專項撥款，足夠支持比現在更高的風洞測試頻率，以及……”
他故意拖了個長音，讓姜宗霖的心裏有些癢癢：
“以及一臺全新的、更高總溫級別的超高速風洞！”
第1459章 突破熱力壅塞
實際在JF14建成並投入使用之後，關於更新一代超高速風洞的開發工作就已經被提上了議事日程。
只不過，物理所的大多數資金和人員，甚至包括負責風洞建設的姜宗霖本人在內都被常浩南“挪作他用”，所以後續代號爲JF-NG的研製任務只能由於鴻儒院士牽頭執行。
作爲師從郭永懷先生的華夏第一代風洞專家，於老院士的能力和經驗自然沒得說，但畢竟是個跟杜義山一輩的老人，即便再怎麼有發揮餘熱的意願，生理規律也決定了精力和接受新事物的能力比不上年青一代。
更何況，JF14已經達到了爆轟驅動激波風洞的性能極限，因此新風洞不可能是簡單放大的產物，還需要更加優化的超高速流場、更高精度的極端環境測量、更高強度的驅動方式……
而這些都需要華夏技術實力的整體提升才能實現，絕非物理所或者科學院的一己之功。
總之，直到眼下的2009年末，新風洞都還處在圖上設計階段，縱然上級已經承諾增加投入，但工程上的事情不可能一蹴而就。
因此，至少在相當長一段時間裏，常浩南仍然需要基於現有設備對吸氣式高超音速飛行器展開設計和測試。
好在JF14與目標參數之間的差距不大，常浩南也不可能馬上就憑空變出一個完整的整機方案。
一切，都得從頭開始……
……
懷柔科學城的夜晚從來不會真正黑暗。
即便時間已經到了凌晨三點，JF14風洞實驗室內依然燈火通明。
常浩南站在主控臺前，目光死死盯着屏幕上不斷跳動的數字，雖然臉上的表情如同平常一樣平靜，但手指卻無意識地輕輕敲擊着腕上手錶的水晶表鏡。
這是內心活動劇烈的表現。
他的身後，二十多名研究人員各自守在自己的崗位上，空氣中瀰漫着一種緊繃的期待。
“常院士，所有系統已完成最終檢查，隨時可以開始測試。”
刑牧春走到常浩南身邊，遞上一份電子報告。
這位四十出頭的火箭專家如今已經徹底完成了角色轉型，成爲高超音速研究領域的骨幹力量。
儘管眼角帶着明顯的黑眼圈，但眼神卻異常明亮。
常浩南接過報告，快速瀏覽了一遍：
“燃料系統壓力校準過了？”
“三小時前重新校準過，誤差在萬分之三以內。”
常浩南點點頭，將報告放在一旁，接着轉向主控臺，手指在鍵盤上飛速敲擊幾下，調出了一臺典型衝壓發動機的三維模型，在屏幕上緩緩旋轉。
“凌霄-1”雙模態衝壓發動機。
當然，還只是個早期概念而已。
而馬上將要進行測試的部分，也只是其中的多設計點燃燒室。
也就是之前提到的、唯一能實現高效寬域咝械目尚蟹桨浮�
當發動機以超燃模態工作時，燃燒室內部的最高溫度可以達到3500K甚至更高，沒有任何航空結構材料能在這樣的環境下維持力學性能。
因此，與航空發動機的渦輪結構類似，它也同樣需要一些額外散熱技巧，以保證全系統維持正常咿D。
區別在於，超燃衝壓發動機的結構遠比渦輪發動機更簡單，這在大多數情況下當然是個優勢，但也導致氣膜冷卻的有效面積降低，不足以提供足夠的散熱功率。
因此，超燃衝壓燃燒室表面佈滿的並非氣膜孔，而是微小的冷卻通道，就像人體毛細血管一樣複雜而有序。
“各位，最後確認一下測試流程。”
常浩南的聲音不高，但實驗室裏所有人都停下了手中的工作，轉向他。
“我們將從亞燃衝壓模態開始，工作馬赫數1.5，逐步提升至5.0時切換至超燃模態，理想情況下的最終目標是達到馬赫數12.5，重點關注燃燒室內溫度分佈變化和激波繫結構演化……”
他的目光掃過房間裏的每一張面孔：
“這對於風洞和燃燒室來說都是一次極限測試，我不希望出現任何'驚喜'，所以安全規程必須嚴格執行，發現任何異常立即報告。”
一陣低聲的“明白“在實驗室裏迴盪。
常浩南深吸一口氣，轉向主控臺：
“啓動JF14風洞，準備測試序列。”
隨着他的指令，整個實驗室彷彿被注入了生命般活動起來。
電腦風扇的嗡鳴聲、冷卻系統啓動的震動、設備自檢的電子音交織在一起，巨大的風洞開始預熱，氫氧混合氣則在爆轟管中逐漸積蓄能量。
“風洞達到初始狀態！”
“燃料系統就緒！”
“數據採集系統咝姓＃ �
“……”
報告聲此起彼伏，常浩南看着主屏幕上逐漸攀升的各項參數，感到一種熟悉的興奮在血管中流淌。
之前的“玄鳥”畢竟還是對上一世已有技術的改進，但眼前這臺“凌霄”高超音速推進系統，則是完完全全的另起爐竈。
今天，他們將驗證最關鍵的多設計點燃燒室在模擬真實工況下的表現。
“開始倒計時，T-30秒。”
常浩南深吸一口氣，在指揮台前沉聲下令道。。
刑牧春站在溫度監控臺前，手指懸在緊急停止按鈕上方。他的屏幕上顯示着燃燒室表面佈置的上百個溫度傳感器的實時讀數，目前還全部顯示爲室溫。
“T-10秒……9……8……”
實驗室裏的空氣彷彿都要凝固起來，常浩南甚至能在每個讀數之間聽到自己的心跳聲。
“……3……2……1，點火！”
一聲幾乎感覺不到的震動傳來，主屏幕上代表推力的曲線猛地躍起。
燃燒室內的燃料噴嘴同時噴出霧化的JP8燃料，與壓縮空氣中的氧氣混合後被點火系統引燃，亞燃衝壓模態毫無懸念地順利啓動。
“馬赫數1.5穩定，燃燒室壓力正常。”
操作員報告道。
把1.5馬赫設定爲起步速度，是經過一番深思熟慮的。
像殲11這樣的重型戰術飛機可以在高空和機腹帶彈的情況下達到這一速度，從而省去助推火箭的長度和重量。
至於轟炸機或者水面艦艇，本來對於長度也不是很敏感。
至於未來可重複使用的正經飛行器，更是可以通過普通航發實現完全自主啓動。
屏幕上的溫度分佈圖一如預期，燃燒室後部開始出現高溫區域，顏色從藍色逐漸變爲黃色，最後在尾噴管附近形成一小塊紅色區域，那裏的溫度此時已經超過2500K——
多設計點燃燒室的設計關鍵在於，讓低馬赫數時的熱力壅塞位置儘可能靠後，給後續更高馬赫數對應的工況讓出足夠空間。
“激波繫結構初步形成，與CFD模擬吻合度88.7%。”
一名工程師興奮地報告。
這個數值看着好像不太起眼，但對於一個人類知之甚少的領域而言，已經屬於過去做夢都不敢想的水平了。
常浩南微微點頭，但並未放鬆警惕：
“準備第二次測試，增加馬赫數，按計劃逐步提升至3.0。”
超高速風洞能夠實際維持氣流的時間不超過1秒，由此，模擬工作時間也不可能突破半分鐘。
因此，不可能像實際飛行那樣，在同一次測試中完成整個過程。
或許這也是大洋彼岸的美國同行選擇以實測代替風洞的理由之一……
第1460章 吸熱型碳氫燃料
隨着馬赫數的提高，燃燒室內的氣流速度不斷增加，主屏幕上顯示的壓力分佈圖也隨之開始發生變化，激波角度逐漸變陡，高溫區域緩慢向前擴展。
“馬赫數3.0穩定，燃燒效率74%，略低於預期，但仍然高於基礎值。”
刑牧春轉頭看向常浩南，：
“溫度分佈與您的數值模擬幾乎一致。”
後者卻並未接茬，只是大步走近溫度監控臺，仔細觀察着那幅彩色圖像。
紅色高溫區現在已經佔據了燃燒室後部三分之一的範圍，前端呈現出不規則的波浪形狀——這正是激波與燃燒相互作用形成的特徵。
“第三次實驗，繼續提升至5.0，注意觀察隔離段壓力波動。”
常浩南下令道，臉上卻已經掛上了些許擔憂。
他並不擔心燃燒效率降低導致的比衝問題，但碳氫燃料在超燃衝壓發動機當中的意義並不只是提供推力，還有冷卻。
馬赫數5.0是亞燃模態的上限。隨着速度接近這一臨界點，燃燒室內的氣流變得極不穩定。激波在狹窄的空間內來回反射，與火焰前鋒相互作用，產生複雜的壓力振盪。
“隔離段壓力波動幅度加大，但仍處於安全範圍內。”
操作員的聲音帶着一絲緊張。
常浩南的目光在多個監控屏幕間快速切換。燃燒室的表現比他預想的還要好，但真正的挑戰還在後面——模態轉換。
“準備切換至超燃模態。”
常浩南下達了關鍵指令。
模態轉換是雙模態衝壓發動機最危險的階段之一，稍有不慎就會導致燃燒室不起動或者熱力壅塞溢出。
同時也將是唯一涉及到進氣道形態變化的過程。
當然，今天的測試只是模擬燃燒，甚至都沒有一個真實存在的進氣道。
“燃料噴射模式切換中。”
“點火系統重新配置。”
“……”
一系列操作在幾秒鐘內完成。主屏幕上的數據流突然變得密集。
在燃燒室內，氣流速度已經超過了音速——燃料必須在氣流以超音速通過燃燒室的極短時間內完成混合、點火和燃燒。
三秒鐘的沉寂後，壓力曲線突然穩定下來。
“超燃模態建立成功！”一名工程師幾乎從座位上跳了起來：
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