作者:十月廿二
“近四年以來,我們一直和航空動力集團的常浩南院士團隊合作,針對第五代變循環發動機的性能特性做出針對性改進……”
“儘管目前常院士本人的主要精力仍然集中在高超音速飛行器上面,但也已經有不少氣動方面的研究成果被轉化到了雪鴞方案上面……”
說到這裏,李春蓬突然停了下來,顯得有些支支吾吾。
這個項目一直都是掛靠在航空動力集團名下,只是定期向盛飛進行彙報進展而已。
因此羅洋看見對方這副表現,下意識以爲是工作遇到了什麼阻力。
畢竟以央企三級部門一把手的位置而言,李春蓬確實過於年輕,相對缺乏經驗。
只不過跟他對接的那位更加離譜罷了。
因此開口鼓勵道:“新技術應用難免遇到困難,有什麼問題儘管提出來,我們一起解決。”
“不是進展不順利的問題……”李春蓬推了推眼鏡,解釋道,“事實上,雪鴞方案的進展……可能和大家想象的不太一樣……”
聽到這句話,羅洋和孫琮交換了一個疑惑的眼神。
“什麼意思?”孫琮直接問道。
李春蓬露出複雜的表情:
“最近幾個月的進展太快,所以整個方案有可能出現……呃……完全翻天覆地的變動。”
會議室裏瞬間安靜下來。
“總的來說,航空動力集團那邊已經確定,未來的第五代發動機除了變循環技術以外,還會採用沒有機械動作結構、因此不會產生額外重量和可靠性負擔的引射式矢量推進技術。”
李春蓬平復了一下情緒,介紹道:
“而相對應地,我們預研辦也正在討論,是否要將雪鴞驗證機的設計方案從最開始類似YF23的半無尾佈局改成同時取消水平尾翼和垂直尾翼的全無尾佈局,通過推力矢量技術結合嵌入式舵面提供操作力矩……只是還沒有形成一致結論,所以沒向集團方面彙報。”
“什麼?”
會議室裏頓時炸開了鍋。
很快有人提問:“這個意思是……飛翼式佈局麼?”
羅洋抬手示意大家安靜:“讓李主任把話說完。”
李春蓬啓動電腦,並打開了一張渲染出來的3D設計圖。
很快,投影屏上立即顯示出一個前所未見的飛機設計——流暢的翼身融合體,沒有任何突出的控制面,如同一片鋒利的刀鋒。
會議室裏鴉雀無聲。所有人都被這個巨大的變動震撼到了。
羅洋第一個回過神來:
“但實現無尾方案最大的障礙應該不是控制力矩而是航向穩定性……沒有垂尾,在大迎角狀態下很容易進入尾旋,你們準備如何解決這個問題?”
“目前還沒有工程上的解決方案,但理論依據已經確定下來了。”李春蓬切換到另外一個PDF文件,顯示出一組複雜的流體力學方程和壓力分佈圖,“可以通過在高速流場中構建一系列壓縮和膨脹流動,使飛行器後體迎風面產生高壓區,背風面產生低壓區……”
他指着屏幕上不斷變化的流線圖:
“結合具有側向投影面積的後體型面,就能形成一個等效於垂直尾翼的航向增穩力矩……簡單說,我們不是用實體舵面,而是用一個‘空氣舵’來保持穩定性。”
安靜。
連空氣都彷彿凝固下來。
幾分鐘後,一位氣動力學專家突然敲了敲桌面:“完全顛覆了傳統的設計理念……但必須承認,李主任他們的方案相當天才,而且具有可行性。”
羅洋走到屏幕前,仔細研究那些複雜的圖表。
作爲資深航空工程師,他立刻意識到這個方案的革命性意義——
沒有活動舵面意味着更輕的重量、更低的雷達反射面積,以及更簡單的機械結構。
“那麼,大迎角狀態下呢?”羅洋詢問道:“平飛狀態下當然符合邏輯,但隨着迎角的增加,突起的後體型面對流場干擾能力減弱,迎風側與背風側的壓力不對稱程度降低,後體提供的航向增穩力矩肯定會隨之減小。”
面對技術問題,李春蓬的狀態反而比剛纔輕鬆了不少:
“我們發現,當兩個尾噴管之間的間距被拉大時,後體型面曲率變化導致後體內凹區域產生了與之相反的航向不穩定力矩,使得寬間距後體所產生總的航向增穩力矩有所降低。”
“隨着迎角的增加,內凹區域的低壓區總體向迎風側移動,寬間距後體兩側內外表面都形成航向增穩力矩,儘管此時後體外表面壓差所形成的航向增穩力矩略有降低,但是總的航向增穩力矩變化不大。”
羅洋轉過身,看着投影幕布上的壓力分佈雲圖。
除了此前面對常浩南以外,他終於再一次有了“長江後浪推前浪”的感覺。
五十歲,對於航空工程師來說還算當打之年,但卻已經不太能跟得上這些年輕工程師的思路。
“報到常院士那邊了麼?”他轉向李春蓬,聲音因興奮而略顯顫抖,“另外,目前有哪些具體的困難?”
“還沒有,完全是我們內部的思路。”李春蓬老實回答,“目前最大的挑戰是飛控系統——我們需要一套全新的控制律來協調矢量推力和嵌入式舵面……但目前的團隊規模.恐怕難以同時推進傳統佈局和無尾佈局兩個方向……”
沉思半晌之後,羅洋終於做出決定:
“先按照你們的思路,集中資源攻關全無尾方案……如果實在拿不準的話,集團方面可以拿出一部分資源,支持你們先搞一箇中小型無人機練練手……”
第1517章 殊途同歸
“無人機……”孫琮捏着下巴想了想,有些不確定地問道,“艦載無人機對於航空指揮和助降系統的精度要求遠高於有人機,遼省號目前……是否具備這種能力?”
羅洋擺擺手:
“本來是存在風險的,但連海造船廠那邊的同志說,在這次出航之前專門進行了一次設備改造,現在已經沒問題了……至少應對單一架次無人機沒問題。”
說完,又轉頭看向李春蓬:
“春蓬同志,你的想法如何?”
然而,後者此時的心情卻比較複雜——
至少在目前的航空工業體系當中,無人機,尤其中小型無人機的地位仍然落後主力型號的有人機半檔。
即便像是無偵7/8/9這樣的戰略型號,研製工作也仍然由單一設計室主抓,而無法像殲15或殲20那樣上升到集團層面。
從整個預研辦公室的角度出發,能夠得到盛飛集團層面的資源補充,無疑有利於他們對全無尾佈局展開更加深入的研究。
但他無法確定,這個“無人機項目”到底只是用於技術驗證,還是會中途發展成一個需要定型驗收的完整項目。
如果是後者,那麼他本人就很有可能錯過“雪鴞”計劃轉正立項的關鍵階段……
好在作爲過來人,羅洋很快就猜到了李春蓬的心思。
年輕人嘛,無非是害怕自己的成績最後被別人給摘了桃子。
他雖然告別高校已久,但也知道在學術圈裏,這種情況並不算罕見。
“你也不要有太大的心理負擔。”
這突如其來的表態,讓李春蓬有些摸不着頭腦。
但很快,羅洋又繼續開口道:
“如果你準備重點攻關全無尾氣動佈局的理論研究,實在騰不出精力同時應付一個無人機型號的具體研製工作,那也可以推薦一位你覺得合適的同志,負責解決除了氣動以外其它方面的問題。”
話裏的意思已經非常明白——
整個項目都以你爲主,不要有技術層面以外的顧慮。
既打消了前者的擔心,又幫他在旁人心中樹立起了“謙虛肯幹”的踏實形象。
反倒把李春蓬給搞得不太好意思了:
“羅總放心,我應該能兼顧得過來。”
眼見雙方達成默契,羅洋點點頭:
“你一直在跟航空動力集團那邊對接,在這方面可以請教一下對方的常浩南院士,他會比較有經驗……”
孫琮也跟着補充:
“這倒是,我記得當年最多的時候,常院士同時負責三個項目的開發工作,還能遊刃有餘地經常給我們開會……”
現場的氣氛頓時輕鬆起來……
李春蓬撓了撓頭:
“這我倒是聽航空動力集團那邊的同志說過……就是常院士現在主抓高超音速飛行器的研製任務,平常基本都在懷柔科學城那邊,不知道有沒有時間再親自跟進全無尾飛行器的事情……”
……
答案,當然是有的。
實際上,當常浩南看到眼前這個全無尾佈局的方案時,整個人的第一反應是喜出望外。
因爲高超音速飛行器所面臨的一個主要問題,就是控制效率、空氣阻力和飛行穩定性三者之間的平衡。
對於一枚導彈來說,無論是滑翔式還是吸氣式,都不需要很高的氣動控制效率,就算需要在末端進行彈道調整或機動,也可以通過改變重心或者更加簡單粗暴的側推火箭來實現。
但如果是一架飛機,那麼要求就必定要嚴苛許多。
燃氣舵不可能長時間承受超燃衝壓發動機的尾焰溫度;
空氣舵如果面積太大就是阻力負擔,面積太小又無法實現足夠的控制效率;
矢量推進並不適用於衝壓發動機,況且超高速狀態下也不可能只靠矢量推進來維持穩定……
因此研究到最後,他拿出的解決方案几乎和李春蓬異曲同工——
並聯乘波體的機身當然和常規飛行器的升力體結構差異巨大,但在“去掉全部尾翼,利用超聲速流場壓縮和膨脹流動實現氣動增穩、結合嵌入式舵面實現飛行控制”的思路上,卻是別無二致。
並且,考慮到高超音速飛機仍然需要靠自身動力達成雙模態衝壓發動機的啓動條件,二者在機體佈局上的共性肯定要比理論上更多……
“這是你們內部討論出來的方案?”
他放下手中的資料,兩眼放光地看向李春蓬。
後者哪見過這副架勢,遲疑地點點頭:
“最開始是我們預研辦公室的一個思路,不過已經得到集團方面的確認了,羅總也承諾,會給我們劃撥一些資源用於技術驗證。”
“好啊,很好!”
常浩南已經快要壓不住嘴角上揚的弧度,只好以喝水進行掩飾——
原本他還苦於自己分身乏術,又找不到一個得力的幫手,準備把氣動佈局方面的問題放在雙模態衝壓發動機之後慢慢解決。
但瞌睡來了就有人遞枕頭。
幫手這不就來了?
當然,興奮歸興奮,他也不可能上來就對這樣一位比自己還年輕幾歲的後輩委以重任。
無論如何要先摸個底:
“春蓬同志,你們現在面臨的主要問題是什麼?”
“缺少一個抓手。”
李春蓬再次打開了那張3D渲染圖,然後把電腦調轉180°朝向常浩南,解釋道:
“我們已經通過一個乾淨的理想化氣動模型,在理論層面確定了氣動增穩設計的基本可行性,但實際飛行器要面對的情況比氣動模型複雜得多,比如有飛行員,要設置一個座艙,有任務載荷,要設置一個彈艙,飛行要消耗燃油,所以重心和升力中心的關係也不是一成不變的……這些都會對氣動增穩的效果產生影響。”
“要想把理想化模型變成一架真正的飛機,需要完成一系列參數化設計,但我們暫時拿不準,應該從哪裏切入。”
常規飛機的操縱力矩本質上是由一個物理結構直接提供的,因此氣動設計屬於加減法。
但全無尾佈局因爲氣動增穩效應的存在,氣動設計至少屬於乘除法,甚至冪次咚悖瘸R巵丫侄嗔酥辽賰蓚自由度。
一時間確實不太容易找到切入點。
“前體設計和我們今天討論的部分關係不大,所以我們只考慮後體問題。”
常浩南把模型放大,然後拿起一支筆,在尾部型面處比劃了一下:
“單側後體型面主要控制曲線包括一條後體脊線曲線和兩條後體控制截面曲線,所以相關型面參數就可以被歸納爲後體側向投影面積、後體脊線形狀和後體控制截面形狀三項……”
“……”
一開始,李春蓬還以爲,對方最多會向自己提供一個大概的方向,因此只是認真聽着。
但很快他就意識到,這是一個頗爲完整的研究方案,根本不是靠腦子就能記下來的。
“常院士您等等,我寫一下……”
第1518章 脫離掌控
當天的稍早些時候。
華盛頓,五角大樓。
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