学霸的军工科研系统 第1083章

　　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。”

　　最高速度测试的结果更加令人不解。

　　在监控画面上，可以看到“凌霄-1改”表面有几处隔热瓦开始脱落，在高速气流中瞬间化为无数闪亮的碎片。

　　“气体电导率飙升至215.43 mho/m，但发电功率几乎停滞不前。”李敏的声音中充满困惑，“……焓提取率0.57%，还在保持升高，但发电效率骤降到了12.3%。”

　　刑牧春摇头，调出不同截面的电流密度分布图：“电导率差不多是呈指数增长，但发电功率却停滞了……肯定有什么我们没考虑到的重要因素在起作用。”

　　常浩南沉思片刻，他的目光在结构监测数据和性能曲线之间来回移动：“先做几组中间速度的测试，马赫数8.0、8.5、9.5和10.0。”他转向团队，“我们需要更精确地定位这个效率下降的拐点。”

　　随着更多数据的积累，异常趋势越发明显。当马赫数超过8.5后，尽管气体电导率持续飙升，但发电效率和推力都开始缓慢下降。最令人费解的是，这种下降并非线性，而是在某个狭窄的速度区间内突然发生。

　　“见鬼，这完全不符合理论模型。”王睿抓着自己已经乱成鸟窝的头发，“按照计算，MHD发电功率应该与电导率和速度平方成正比才对。”

　　这位年轻工程师自从加入力学所之后就跟着常浩南和姜宗霖一起工作，一路顺风的同时也少了很多科研过程中所必须的失败磨炼。

　　“我有个想法。”刑牧春突然用手指敲了下桌子，“凌霄-1的直径太小了，只有0.5米。在这样的尺度下，除了轴向以外，径向的端部效应也会变得非常明显。”

　　说话间，他起身来到那块白板旁边，在上面画了一个简单的示意图：

　　“可能会产生半回路的返回路径电流，从而干扰到MHD发电机的工作。”

　　在第一个人提出设想之后，众人的思考便有了方向。

　　“理论上说得通。”常浩南最先给出反馈，“但定量层面还差点意思……”

　　随后，又是一阵沉默。

　　几分钟后，他终于再一次有所行动——

　　调出测试日志，并在电脑上快速绘制出了MHD发电机流道纵截面上的电场线分布图。

　　当图像显示在大屏幕上时，所有人都看清楚了：

　　电流线明显向下游偏转并向中心收缩，形成一种螺旋状的扭曲模式。

　　“霍尔效应！”李敏率先捕捉到其中的关键。

　　“没错。”常浩南缓步来到屏幕前，指着那些扭曲的场线，“而且掺杂了端部效应造成的返回路径电流影响。”

　　紧接着，他用激光笔在屏幕上划出一道轨迹：

　　“看这里，电流线在靠近壁面处发生偏转，这不仅会让有效发电区域减小，还会导致等离子体在通道内形成旋转流动，进一步降低发电效率。”

第1496章 超高速无人侦察机，无侦8？

　　“端部效应和霍尔效应。”刑牧春总结道：“理论上，通过增加发电通道两侧电极对的数量，可以同时削弱这两种效应所导致的电流偏转。”

　　常浩南点头表示认可：“思路是对的，但问题是……”他停顿一下，指了指图像的横坐标轴，“发电循环需要一定时间才能达到稳态，但JF14风洞的有效工作时间不超过0.1秒。”

　　李敏此时还有些发懵：“也就是说，我们没办法在测试中获得真正的稳态数据？”

　　“就算加入一定的模拟推理要素，地面风洞测试的有效时长也不可能满足要求。”刑牧春的宽厚的肩膀似乎一下子垮了下来，“我们需要实际飞行测试。只有在持续工作的环境中，才能准确评估这些效应的真实影响。”

　　这句话，让现场一时间陷入了沉寂

　　团队成员们脸上写满疲惫，但更多的是不甘心。

　　他们距离成功如此之近，却被一个意想不到的物理效应拦住了去路——

　　凌霄1本身是为了吸气式高超音速导弹而设计的动力，这意味着飞行器本体与发动机将呈现高度一体化的设计。

　　不可能有额外的空间来容纳两段MHD发电设备。

　　而计划中可重复使用的高超音速飞行器则要等到几年后才能开始进行验证飞行。

　　常浩南等团队领导身兼多职，倒是可以不在乎把其中某个项目推迟到有条件之后再继续进行。

　　但还有不少专职参与管式磁流体发电系统研制的同志，他们却很难放下手头工作等这么长时间。

　　而且，过长的空窗期也会对项目本身的进度产生负面影响。

　　一时间，没人能想出个妥善的解决办法。

　　直到一阵倦意袭来，常浩南看了看时间，才意识到实验已经持续了近二十个小时。

　　他环视周围，入眼的是十几双布满血丝的眼睛和憔悴的面容。

　　“今天就到这里吧，大家先休息。”他的声音依然平静，“我们明天再讨论解决方案。”

　　众人陆续离开，常浩南最后一个走出控制室。

　　走廊里，他遇到正在收拾工具的李敏和王睿。

　　“别太担心。“前者正试图安慰身旁年轻的工程师，“至少我们已经证明了基本概念是可行的……”

　　……

　　回到办公室后，常浩南也终于有点熬不住了。

　　毕竟已经年过三十，精力和身体素质不再能和二十来岁最巅峰的时候相比。

　　他打了个哈欠，准备换上衣服小憩片刻。

　　但在躺到床上之前，他下意识地来到办公桌前扫了一眼。

　　却碰巧看到桌上放着一份报告——

　　2010年上半年怀柔科学城风洞中心的测试总结。

　　封面上还贴着一张便签：“常院士，这是近六个月的风洞工作情况汇报——办公室小王”

　　严格来说，常浩南并非怀柔科学城的负责人，也不在力学所挂有任何职位，所以这种工作报告性质的东西完全不需要他来审核。

　　只不过出于尊重，当然也可能是姜宗霖的授意，总之办公室总会额外准备一份，送到这里来。

　　期期不落。

　　搁在平常，常浩南其实都是直接放在一边的——

　　他的项目在怀柔科学城是天字第一号优先级，根本不需要考虑跟其他任何人的测试进行协调。

　　但今天，却不准备马上放下。

　　“当个睡前读物好了……”常浩南地笑了笑，随手翻开，然后半躺在休息间的床上。

　　报告纸张散发着一股新鲜的油墨味，显然刚打印出来不久。

　　即便作为院士，他也不得不承认，这类流水账式的报告简直无聊至极，以至于刚看了两页就已经眼皮打架昏昏欲睡。

　　但就在他失去意识之前的最后一刻，一个标题突然引起了他的注意：

　　“蓉城飞机工业集团JF10风洞测试总结：高速无人侦察机验证项目”

　　尽管脑子困得像是一团浆糊，但本能还是抓住了其中某个飘飘乎乎的关键点。

　　下一秒，常浩南猛地清醒过来，重新把视线投向纸面，并一目十行地看完了接下来的10页内容——

　　在初步解决了航空兵主战装备的短板之后，华夏开始将注意力转移到空基战略支援型装备上面。

　　于是两年前，空军装备部和海军装备部共同下发了三种大型无人机的竞标方案。

　　其中，无侦7是一种高空长航时亚音速无人侦察机，功能类似RQ4全球鹰，为后方提供总览性的持续性侦察情报，也可以作为其它功能平台，最终由贵航工业集团中标负责研发。

　　无侦8是一种高空高速无人侦察机，功能类似D21或者SR72，可以凭借速度和高度穿越高威胁区域，提供精度介于卫星和地面渗透侦察之间的情报信息，最终由蓉飞集团中标负责研发。

　　无侦9同样是一种高空长航时亚音速无人机，但功能是预警和中继指挥引导，主要面向空战，由盛飞集团中标负责研发。

　　而这份报告中的内容，就是描述成飞送交测试的两种无人侦察机：

　　第一种采用火箭发动机作为动力，外形像一个被拍扁了的圆锥，属于非典型乘波体，全长11.8米，翼展6.7米，最高速度可达6.5马赫，但属于一次性使用的装备。

　　报告中附带的红外照片显示，这种飞行器表面覆盖着类似“凌霄-1改“的蜂巢状隔热瓦，机头部分有明显的喷流冷却装置，尾部喷管周围则存在明显的烧蚀痕迹。

　　这东西他再熟悉不过——就是上一世最终的“无侦8”超高速侦察机方案。

　　关键在于第二种。

　　采用更为复杂的亚燃冲压发动机作为动力，外形是优美的拉长乘波体，比前面一种稍小，全长10.2米，翼展5.1米，最大速度稍低，约为4.2马赫，但续航时间更长，并且可以自主降落和多次重复使用，只是仍然无法滑跑起飞，而需要由轰6改进的专门平台在空中发射。

　　报告中的线图显示，这种飞行器拥有一个宽敞的中央舱段，正好位于重心位置，目前安装的是合成孔径雷达和电子侦察设备，两台亚燃冲压发动机位于两侧类比为“机翼”结构的下方，有些类似一个抽象版的SR71。

　　常浩南的疲惫一扫而空，猛地坐直身体，手指紧紧捏着报告边缘。

　　第二款无人机的尺寸和性能参数在他脑海中与磁流体发电系统的要求迅速匹配，尤其安装在两侧、冗余空间充盈的发动机——几乎是为他们的MHD发电系统量身定做的空间！

　　“就是它……”

　　他低声自语。

　　这个意外的发现像一道闪电，劈开了困扰数小时的迷雾。

　　常浩南立即拿起电话拨通了刑牧春的号码，听筒里传来漫长的等待音。