學霸的軍工科研系統 第238章

　　見常浩南已經打開了工程文件，孫惠中連忙來到旁邊，一邊介紹着最近一段時間的工作成果一邊從口袋裏掏出了一沓照片：

　　“目前的問題，一個是確實不知道DSI進氣道該怎麼設計，所以先用了一個普通的D型隔板進氣道代替，另一個就是受限於條件因素，沒有辦法做結構計算，所以暫時只搞了個木質模型，把內部設備給填充進去看看。”

　　常浩南接過照片簡單看了幾眼。

　　還真有點新鮮感。

　　上一世在他進入航空工業工作並歷經一路摸爬滾打終於接觸到飛機設計的時候，連京城奧叨家呀浛扉_了，自然沒有接觸過這種傳統手藝。

　　“不是我說，孫工你們這個這個模型造的相當不錯啊，感覺都能當工藝品了。”

　　“唉……說來慚愧，這些年，我們貴航發展最好的業務，就是木質傢俱，甚至還出口到幾個中東國家。”

　　提起這件事，作爲飛機設計師的孫惠中總歸是有些不好意思——

　　飛機制造公司，連飛機都沒出口過，卻出口傢俱。

　　不過這在從二十多年後回來的常浩南看來倒是沒什麼。

　　副業嘛，有條件當然可以搞一點。

　　常浩南並沒有在關於內部結構的問題上糾結太長時間。

　　就一架簡單的輕型教練機而言，並不要求具備特別誇張的結構強度，優化重點也主要是儘可能減重，完全可以交給貴航方面拿來練手。

　　“我看你們在邊條翼的設計上做了一些改動，是爲了改善中小迎角下升力曲線線性程度降低的問題麼？”

　　聽到這個問題，剛剛一直呆在孫惠中身後的林同鑫眼前一亮：

　　“常主任，您……看出來了？”

　　其實要論年紀，博士畢業的林同鑫還要比常浩南大上好幾歲，但後者經過這段時間的歷練，身上已經看不出太多作爲一個二十歲出頭本科畢業生的痕跡，再加上眼下所處的位置，不專門瞭解的話，多數人都會覺得他雖然看着年輕，但怎麼也得有個將近三十。

　　“這個設計還是小林入職之後提出來的，修改之後我們自己簡單地算了一下，確實對改善操縱性有好處。”

　　孫惠中在旁邊緊接着解釋道。

　　“當然，小尺寸邊條翼，或者類似邊條翼的結構是飛機在中小迎角下出現升力曲線斜率下降的主要原因，對於早期的機械或模擬電傳飛控來說，這種強烈且無規則的非線性非常難以控制。”

　　常浩南把手中的照片放到一邊，重新拿起鼠標，把屏幕上邊條的那部分放大：

　　“蘇27和F15的早期設計在這方面都喫過虧，而我想你應該是從F18的身上找到了一些靈感。”

　　“這……全讓您給說中了。”

　　林同鑫整個人瞬間興奮起來：

　　“這是之前我讀碩士做一個項目的時候，導師跟我們說過的結論，當時本來還沒太在意，結果今年一入職就遇到了一個差不多的情況……”

　　對方的反應讓常浩南不由得一笑，回憶起了自己上輩子剛畢業進入航空工業的時候，似乎也是跟他差不多的狀態……

　　然後很快就被現實給教育了一頓。

　　實際工作跟學校裏面學的東西多少還是有些區別的。

　　實際上很多帶邊條翼設計的早期三代機會面臨剛剛提到的那個問題，就是飛機在較大攻角的情況下可以維持一定的操縱性，反而是在中等攻角下容易失控。

　　也就是力矩特性很差。

　　很多看上去頗爲奇怪的設計都是爲了解決這個問題而誕生的。

　　只不過空氣動力學水平的發展遠遠超出了最開始的預期，到90年代中後期這會，已經有很多精巧的設計來改善力矩的線性程度，再結合飛控技術的巨大進步，這個問題實際上已經基本不存在了。

　　想到這裏，他還是決定多說幾句：

　　“知識學的確實很紮實，只不過在活學活用方面還需要下點功夫纔行。”

　　剛纔還以爲自己的思路被完全猜中是受到認同的林同鑫頓時面色一僵：

　　“啊這……”

　　“伱讀碩士的時候應該還是90年代初，情況跟現在還有些區別，實際上以如今電傳飛控的響應速度和操縱能力而言，只要設計水平得當，並不會出現這方面的問題。”

　　說到這裏，常浩南又指着電腦屏幕上面飛機垂尾的部分說道：

　　“反而你這樣設計的邊條有可能在機尾部分誘發一個發散振盪，對於垂尾根部的強度是一個考驗，如果你仔細觀察過的話，會發現F18的垂尾根部設計了三組加強筋，就是爲了應對這個問題。”

　　“這個……”

　　林同鑫剛剛還自我感覺比較良好，被這麼一說頓時覺得有點掛不住面子，只好尷尬地撓了撓頭。

　　當然，常浩南也知道，這種時候不能一味打擊別人的自信心，因此話鋒一轉：

　　“不過麼，你能有這方面的想法，而不只是機械地執行領導的指令，就已經超過不少人了。”

　　之所以這麼說，絕不是常浩南在凡爾賽。

　　那種能以一己之力改變世界的絕世天才終究是極少數。

　　就拿他自己來說，如果沒有系統的幫助，靠着前世的經驗和技術當然也能夠取得一些令人矚目的成績，但絕無可能走到現在這種地步。

　　絕大多數人的生涯發展路線都是循序漸進的。

　　關鍵在於要有進行嘗試的機會、資源和勇氣。

　　因此這個林同鑫雖然在靈性上未必很強，但絕對算是個可塑之才。

　　別的不說，有幾個人在博士畢業之後，還能想起來碩士階段做項目過程中導師隨口說過的一句話？

　　但他就記住了。

　　“如果你感興趣的話，我這裏剛好有一個更簡單的方案，可以在原來設計的基礎上，進一步改善可用迎角。”

　　常浩南說着從旁邊扯過一張座標紙，在上面隨手畫了一個圖：

　　“在機頭側面設計一個可收放的小尺寸邊條，可以減弱大迎角機頭非對稱渦產生的非穩態的側向力和偏航力矩，同時還能利用了邊條渦產生的側向力，生成阻礙偏航的力矩，另外由於機頭邊條的尺寸與機翼和平尾相比幾乎可以忽略不計，所以也不會影響你們已經做好的縱向氣動平衡。”

　　“不過伸縮結構要佔用相當一部分機頭空間，所以對於追求雷達天線尺寸的戰鬥機來說實在有些雞肋，我也就沒有把這個設計應用到某個具體型號上面。”

　　他把畫好的示意圖交給旁邊的林同鑫：

　　“你如果願意，可以趁着這段時間在京城的功夫，在這個新型教練機上面嘗試一下，看能不能搞一個專門的大迎角高機動技術驗證機出來。”

　　“一方面，教練機對於超大迎角的可控性有一定要求，這個方案相比於其它手段來說成本又很低，可以用得上，另一方面麼，也可以當做是你們貴航露臉的一次機會，賣飛機這種事情，有時候跟賣別的東西是差不多的，你得搞出來點噱頭纔會有人關注……”

　　話都說到這份上了，後者怎麼可能有拒絕的道理，當即雙手接過那張座標紙：

　　“當然願意，感謝常主任給的思路和機會！”

　　作家助手搞了個新的什麼綠色內容計劃，我發上一章的時候點進去試了試，結果它直接把我後面一段內容給刪了……搞得上一章差點不滿2000字……

第381章 設計一個DSI進氣道練練手

　　剛加入工作的年輕人，激情往往都是比較足的，更何況還是被常浩南親自指點過方向之後。

　　機頭邊條翼是個相對獨立的氣動組件，由於體積相對較小，因此在平飛或者低攻角飛行時，它會處在收縮狀態，不會影響到飛機正常的氣動外形，只有當攻角突破某一個閾值之後，纔會啓動並發揮作用。

　　而這個過程顯然不可能由飛行員手動進行。

　　所以把這個閾值設定在何種位置，以及機頭邊條的長度和寬度分別爲多少時可以獲得最佳的邊條渦，就是留給林同鑫的“作業”。

　　而至於孫惠中本人，則自然要負責更加主要的任務——

　　在常浩南的指導下，完成對於高級教練機DSI進氣道的設計和優化。

　　作爲一種完全不可調節的進氣道類型，DSI進氣道從孃胎裏帶出來的最大問題就是隻有一種構型，因此優化區間恆定不變，必須具備很大的優化區間寬度。

　　矩形隔板進氣道的最佳優化區間哪怕只做到0.01馬赫都沒關係，反正只要飛控足夠強，都可以通過調整隔板位置保證進氣效率始終處在最優狀態下。

　　但固定進氣道如果做成這個樣子，那稍微改變一下飛行速度，都會導致進氣效率劇烈下降，甚至附面層無法被吹除，產生很強的進氣畸變從而影響飛行安全。

　　總之需要很高的設計水平和經驗才能讓使用DSI進氣道的飛機達到令人滿意的優化狀態。

　　況且十號工程作爲在最高層掛名的重點項目，一舉一動都會受到無數人的關注。

　　在使用三元可調式進氣道的01號原型機首飛之後還要進行大改，那就非得拿出足夠有說服力的數據纔行。

　　而恰好，高級教練機的常用速度範圍遠遠小於戰鬥機，相對傳統的氣動佈局在優化難度上也要低於使用鴨翼+大三角翼配置的殲10.

　　屬於完美的練手機會。

　　“孫工，接下來我要講的內容，你一定要確保完全理解，如果有不懂的地方，馬上問我。”

　　常浩南打開自己的電腦，調出了早就已經準備好的幾個設計文件，然後示意孫惠中從旁邊搬兩張椅子過來。

　　對於如今的他來說，很多時候已經不必事事親力親爲，尤其在身邊還有個幫手的情況下。

　　“明白。”

　　孫惠中很快坐到了旁邊。

　　“關於DSI進氣道的基本原理，我在蓉城的時候已經講過，簡單來說就是利用錐形激波本身的特點，在進氣道脣口處的凸包表面形成一個很強的壓力梯度，把這個位置的機身附面層直接吹到進氣道口之外，以降低附面層對於進氣效率的不利影響。”

　　說到這裏，常浩南調出一張他前段時間讓姚夢娜幫着繪製好的壓力分佈圖，是用一個理想狀態下的DSI進氣道模型測試出來的。

　　從上面可以很清晰地看出來，凸包結構利用壓力差將激波直接“推”了出去。

　　確定孫惠中和林同鑫都沒有什麼疑問之後，他便正式進入了今天重點的設計部分：

　　“從這個原理就可以看出來，DSI進氣道設計的核心是這個凸包結構的外形，而通過對乘波體進行理論和數值分析兩個層面的研究，我總結出了兩種設計凸包的方法。”

　　“我記得您之前好像也說過，從圓錐形面的從前緣線上選定若干個追蹤點，在流場中從這些追蹤點開始向流場下游追蹤……”

　　不得不說，孫惠中當時在蓉城絕對是用了心的。

　　連這種細節都能夠記住。

　　“沒錯，這個就是生成體法，也叫錐導法，也是設計DSI進氣道最傳統方法的基本原理，相對比較直觀易懂，而且設計過程的計算量也少一些，所以今年年初的時候，它是被我第一個納入考慮的方法。”

　　常浩南點了點頭，不過隨即語氣一轉說道：

　　“但是最近我剛好設計出來了一種計算效率遠高於傳統軟件的全新數值計算工具，這樣對於計算量的限制就變得小了很多，所以我又在生成體法的基礎上，開發出了第二種方法，密切錐法。”

　　“第……第二種方法？”

　　孫惠中感覺自己的腦子此時有點不太夠用了。

　　設計DSI進氣道本來就是一項難度頗大的事情，即便是美國，目前也只是在一架F16改進的技術驗證機上安裝了相對簡單的早期版本。

　　而計劃中第一種使用DSI進氣道的量產型號JSF聯合攻擊戰鬥機目前纔剛剛開始選型。

　　總之也還處在設計的摸索階段。

　　結果到你這，已經總結出來了一套完整的方法論不說，竟然還包括了兩種解法？

　　簡直沒天理了……

　　“沒錯，第二種，相比於生成體法更加精確，因爲這種方法不需要預先假定一個幾何體，而是直接給出描述乘波體出口激波形狀的曲線，把這段曲線分割成無數個細小圓弧，每一段圓弧可以認爲是激波曲線的一部分，而產生該段激波的圓錐就是密切錐，過密切錐軸線並且和圓弧正交的平面叫做密切面……”

　　“……”

　　“在激波曲線的每一段圓弧上求得對應的密切錐，最後通過定義前緣曲線追蹤獲得一系列流線，組合起來之後便構成了DSI進氣道凸包的下表面。”

　　“這種設計方式更加靈活，可以滿足各種流量大小、各種進氣口幾何形狀的要求，也就是可以通過調整不同的激波曲線適應任何發動機，而無需讓發動機遷就進氣道，最終產品的性能自然也會更好。”

　　講到這裏，常浩南迴過頭，看到了兩雙淳樸的眼睛。

　　顯然，剛剛的思維跳躍性似乎有點大了。

　　數學理論功底一般的工程人員確實很難在短時間內完全接受其中的原理。

　　“我們來用兩種方法分別算一遍好了。”

　　他準備用最簡單的方式來演示一下：

　　“我們先假定進口激波形狀是二次曲線z=-ax^2+b（a>0）。”

　　常浩南直接在紙上寫了一個二次函數。

　　“呃……常主任，激波形狀竟然這麼簡……”

　　趁着常浩南低頭寫字的功夫，林同鑫本來想問一句爲什麼激波曲線會是這樣簡單的形式。

　　但話才說到一半就戛然而止。

　　因爲常浩南在紙上寫下了第二個函數。

　　“以及這樣一個參數方程曲線的組合體。”

　　常浩南停下筆，看向站在旁邊的林同鑫：

　　“你剛剛要問什麼？”

　　“不，沒事。”

　　後者趕緊搖了搖頭：