學霸的軍工科研系統 第865章

作者:十月廿二

  畢竟,常浩南提到了“由超高速飛機攜帶”。

  因此在前者看來,這顯然是空軍在暫時無法涉核的情況下,能夠獲得的最有效武器。

  不過,他看了看周圍的情況,最後還是沒有開口。

  也就在這個時候,常浩南稍作停頓,然後深吸一口氣,進入了他整個報告中最重要的部分。

  “這是最後一種,也是我的課題組正在重點研究的一種構型。”

  隨着他又一次輕擊鼠標,幕布上顯示出了一個外形類似鯊魚嘴,且氣勢十足的三維效果圖。

  “建立在乘波體佈局概念上的二維特徵高超聲速飛行器,簡稱類乘波體飛行器。”

  這個有些拗口的名字,讓一写罄猩晕⑾艘粫�

  好在詞組結構清晰,並不難以理解。

  “這類飛行器保留了乘波體的優點,其外形和乘波體一樣具有尖銳的前緣,因此擁有較小的波阻和較高的升阻比,同時還具備翼身組合體佈局容積率較大的優勢,可以相對輕鬆地同時容納自主動力和任務載荷。”

  “更重要的是,這類氣動外形的二維特徵可以較方便地構建前體激波系,完全滿足超燃衝壓發動機推進系統的進氣條件,只需要使用一個體積有限的火箭助推器提供大約五倍音速的初始速度,就可以像一枚普通巡航導彈那樣在大氣層內正常飛行,而如果使用雙模態超燃衝壓發動機,那麼這一初始速度還可以降低至大約三倍音速……”

  “同時,得益於強大的前體激波和升阻比,這一構型的最大速度潛力可以達到12-15倍音速,大概相當於4-5km/s,也就是大約16200km/h……”

  常浩南用黑色加粗的字體在PPT上標出了幾個數字。

  但即便如此,對於大多數人來說,這個速度仍然過於恐怖,以至於無法建立起直觀概念。

  不過,他也有好辦法——

  下一頁PPT,是一張完整的世界地圖。

  只不過,以京城爲圓心,畫了個半徑16200km的圓……

  除去巴西、智利以及南極洲部分地區以外,幾乎整個地球的陸地都被囊括在內。

  常浩南發誓,在這張圖出現的一瞬間,他聽到了不止一陣吸氣聲。

  但他還是用最大的意志力,抵抗住了“回頭瞅一眼”的誘惑。

  而是直接來到幕布旁邊,伸手指向地圖上的那個圓圈邊緣:

  “作爲一種大氣層內飛行器,這種武器無需考慮彈道上升段的問題。”

  “也就是說,可以在發射後的一小時內,命中地球上的幾乎任何位置!”

第1174章 資金支持

  一小時打遍全球。

  嚴格來說,這倒不算是個新概念。

  在上世紀90年代,美國就提出過用於取代戰斧的高超聲速巡航導彈“快鷹”,目標是能在一小時能攻擊到主要假想敵境內的任何目標。

  不過這個計劃正好趕上冷戰結束之後的大批量項目裁撤,在進行了寥寥幾次失敗的試驗之後就以虎頭蛇尾的形式結束了。

  在上一世,真正讓這個口號響徹世界的,是2007年才公開的X51A“乘波者”技術驗證飛行器,計劃在2008年結束地面實驗,並從2009年開始進行四次試射,之後正式考慮引入武器化。

  當然,最後的結果可謂兴苤�

  我們準備建立一個高超音速國傢俱樂部,你猜猜是誰沒有收到邀請?

  總之,眼下在2005年,常浩南提前喊出這個口號,無疑是很能讓人眼前一亮的。

  尤其跟前面那幾種動不動就要用咻d火箭投送的方案相比,類乘波體構型的最終產品是一種敏感程度相對較低,但威懾力卻絲毫不弱的巡航導彈。

  在使用層面的門檻相對較低。

  當然,哪怕只是看常浩南PPT上面的介紹,也能想到這種構型的產品設計,恐怕是其中難度最大的。

  而眼見着最開始說好的五種構型已經全部介紹完畢,早就已經躍躍欲試的喬晨青終於按捺不住自己的提問慾望,幾乎是迫不及待地舉起了手——

  剛纔大領導都已經給打了樣,他當然也不好直接開口。

  “您請問。”

  常浩南這邊也基本講完了最重要的內容,後面當然還有很大篇幅,但受制於時間問題不可能事無鉅細全都講出來。

  因此喬晨青的提問正好幫了他的忙。

  “浩南同志,剛剛你總共介紹了三種有軍用潛力的高超音速飛行體構型,當然其中第四種,無論使用火箭動力還是吸氣式動力,都是相對常規的,但第一種和第五種需要在大氣層內長時間做非彈道邉樱@跟我們過去熟悉的傳統彈道導彈和巡航導彈都有很大區別,那麼應該如何進行控制?”

  作爲空軍負責人,他非常自然地開始考慮武器作戰效率的問題。

  聽到這個正中自己下懷的問題,常浩南露出一笑,接着順勢把PPT直接翻到了二十幾頁之後。

  “對於滑翔式的傳統乘波體,再入大氣層的過程中,一般會選擇如圖所示兩種彈道中的一種,其中桑格爾彈道會在大氣層邊緣進行多段跳躍,而錢學森彈道則是隻進行一次再入動作,之後在大氣層邊緣進行無動力滑翔……”

  “但無論哪一種,再入返回段都可以被劃分爲初期再入段、能量管理段和命中末段,而考慮到動壓、過載和熱管理方面的限制,高超音速飛行體很難像常規飛機那樣佈置大尺寸的翼面,所以需要通過改變迎角來控制飛行高度,通過改變側傾角控制飛行方向……”

  “從技術上講,最簡單的辦法是使用參考軌跡制導,也就是在任務執行之前選擇好一個相對較窄的再入範圍,提前生成一組標準軌跡作爲參考,最後設計軌跡跟蹤律對參考軌跡進行跟蹤控制,使其與標準軌跡線重合……”

  爲了今天這場報告,常浩南特地簡化了很多專有名詞和計算部分,因此喬晨青很快理解了PPT上面的內容,若有所思地點點頭。

  這個參考軌跡制導,其實本質上跟彈道導彈的制導方式差不太多。

  都是提前確定好一條彈道,然後照着預設路徑飛。

  本質上飛行體並不需要知道自己在哪,只需要知道什麼時候做出什麼動作就行了。

  如果再結合一些測控能力,還能實現對飛行彈道的校準,提高再入精度。

  不過麼……缺點也是顯而易見。

  “浩南同志你剛纔說,需要對飛行體的實際軌跡和參考軌跡進行跟蹤控制,但如果我們要命中敵方的一個目標,總不可能在地面完成這個過程吧……敵人恐怕也不會配合我們?”

  喬晨青用半開玩笑的語氣繼續問道。

  “沒錯,所以這種辦法只能用在技術驗證階段,用來提高我們對乘波體滑翔彈道的理解和認識。”

  常浩南點了點頭,接着又補充了一句:

  “當然,參考軌跡制導也可以用在航天領域,對於那些超過第二宇宙速度的航天器來說,直接再入大氣層的過載和發熱很難解決,因此可以通過桑格爾彈道進行多段減速……”

  “超過第二宇宙速度?”

  剛纔一直沒說過話的另一位首長抬起頭。

  “沒錯……比如未來從月球,或是火星軌道返回,就有可能用得上這項技術。”

  常浩南本來只是隨口一說,但既然真有人對這個細節感興趣,那他也樂得擴展一下。

  正好還能把深空探測的事情給上級領導們加深一些印象。

  如果有可能的話,藉助航天項目做幾次再入試驗就再好不過了。

  不過對方只是點了點頭,並沒有追問下去,而是示意常浩南繼續剛纔的話題。

  後者接着翻了一頁PPT:

  “總之,對於真正實用化的武器,需要採用不依賴於某一特定參考軌跡的預測-校正制導方法,簡單來說就是在每個制導週期內實時比較預測落點與理論落點之間的偏差,再根據結算結果實時校正迎角和滾轉。”

  “不過此種方式在求解過程中會出現大量偏微分方程組,不僅對彈載計算機的性能要求很高,而且還有可能出現無法收斂而制導失敗的情況……我和我的課題組在這一領域有一定的技術積累和研究成果,但仍然需要更多測試數據來保障解算精度和可靠性……”

  “至於剛纔說的最後一種,因爲類乘波體構型始終在大氣層內相對較低的高度飛行,所以在控制策略方面和現有的超音速巡航導彈接近,只是對於舵面、電機等控制硬件的性能要求比較苛刻,需要我們在基礎能力方面取得較大提升……”

  在2005年這會,華夏國內對於雙錐體和傳統乘波體都已經有了一定的研究基礎,常浩南所能做的,最多也就是額外提供一些研究資源和基礎理論層面的幫助。

  所以,他自然把自己的關注重點放在了乘波體構型上面。

  也難免要說上兩句好話。

  “那制導呢?”

  喬晨青很快記下了常浩南之前介紹的內容,旋即繼續追問道:

  “滑翔彈道還可以靠慣性導航和星光導航綜合的方式進行自主制導,但巡航導彈總需要依賴外部信號,無論是衛星定位系統還是雷達回波,才能找到目標,大氣層內的高速飛行,會不會產生類似航天器再入大氣層過程中的黑障?”

  問出這樣具體的問題,往往才代表了真正的興趣。

  常浩南心裏樂不可支,不過表面上還是控制住了自己的表情:

  “對於速度相對較低,也就是在6-8倍音速範圍內的高超音速巡航導彈,只要妥善設計氣動外形,就幾乎不會激發等離子體電離,只要和通常的巡航導彈一樣,採用中段衛星制導和末端主動雷達/光學成像制導結合的辦法即可。”

  “如果速度進一步提高,那確實如您所說,需要考慮等離子鞘套對於電磁信號的屏蔽……”

  因爲這部分內容涉及到很多具體的計算,並沒有被留在PPT裏面。

  所以常浩南說到這裏的時候稍微停頓了一下,然後看向不遠處的一名保衛人員:

  “麻煩給我拿一個能寫字的東西來……”

  後者很快就給常浩南拿過來了一塊白板:

  “抱歉常院士,京西賓館這邊沒準備黑板……”

  常浩南擺輕輕搖頭表示無所謂,接着重新返回臺上。

  “我儘量用比較通俗的方式解釋……”

  他露出了一個有些歉意的笑容,然後在白板上畫出了一個電磁波傳遞矢量圖。

  “我們平時所說的黑障是個非常寬泛的概念,實際上被高熱激發的等離子體鞘套並不是無差別地吸收一切電磁波,而是非均勻動態且非磁化的……”

  “尖頭飛行器與鈍頭飛行器不同,其鞘套形式是一層貼在飛行器側壁的結構,厚度只有2-4釐米左右,且在垂直側壁方向上,電子密度和碰撞頻率都產生了類似間斷面的情況,所以對於波長較短的毫米波和較長的分米波,在一定條件下可以通過施加磁場等方式使透過等離子層,實現衛星或雷達制導……”

  “……”

  當常浩南講到後面的時候,還在低頭記錄的人就已經寥寥無幾了。

  大部分聽卸贾皇强醋潘诎装迳蠈憣懏嫯嫛�

  好在過程雖然有點繁雜,但結論確實非常通俗。

  就是他有辦法讓電磁波克服黑障。

  能坐到這間屋子裏的,多少都接觸或瞭解過過載人航天工程,知道黑障大概是怎麼回事。

  所以常浩南這一波,幾乎是推翻世界觀的表態。

  但有了前面那些內容,以及他在過去近十年中的成績作爲鋪墊,似乎也顯得並沒有那麼難以接受。

  沒過多長時間,一惺组L竟然當着常浩南的面討論了起來。

  現在理論基礎、總體構型和研究方向都已經有了,顯然距離項目啓動只剩下最後一個要素——

  打錢。

第1175章 正向爆轟驅動

  當天的稍晚些時候。

  華夏科學院力學研究所的某間會議室內,正進行着一場高溫氣體動力學國家重點實驗室的內部會議。

  相對其規格而言,會場佈置可以說樸素到有些簡陋。

  不光沒有任何裝飾,就連會議主題,都是被白底黑字的PPT直接投影在一塊幕布上——

  《超高速復現風洞與激波反射型正向爆轟驅動技術體系》。

  不難看出,這場會議更像是臨時湊在一起開的。

  一般來說,這種級別的學術會議,都需要像常浩南那樣提前一段時間準備。

  否則就算是業內人士,也很難完全靠腦子記住全部的相關知識。

  然而這一次,會場內的腥穗m然也在保持沉默,但氣氛卻並沒有半點冷場的意思。

  反而有些焦灼。

  環顧了會議桌周圍的腥艘蝗χ幔谑孜坏撵而櫲逶菏烤従徸隽藗深呼吸,接着總算打破了沉默:

  “前些天,上級領導找我做了個報告,主題是關於超高速風洞,以及高超音速飛行器的研究現狀。”

  “雖然首長沒有透露太多消息,但從最近的陣勢判斷,我認爲很有可能是準備加大對我們這個研究方向的投入……正好從98年JF10風洞通過驗收,到現在已經過了差不多六年半的時間,我們也積累了一定的經驗和教訓,所以我準備讓大家討論一下,新一代超高速風洞的重點攻關方向。”

  最近兩三年,隨着國家經濟情況逐漸好轉,有關新風洞準備立項的傳聞幾乎每隔兩三個月就會出現一次。

  很多人早都脫敏了。

  不過,於鴻儒院士畢竟是郭永懷先生的親傳弟子,以及JF4、JF4A、JF8和JF10三代四型高速風洞的設計負責人。

  如今雖然因爲年齡原因退居二線,但只要出山坐鎮,那權威性還是拉滿的。

  因此,聽到他親口說出這條消息,腥诉是不由得提起了精神。