學霸的軍工科研系統 第944章

　　常浩南從抽屜裏摸出一個信封：

　　“我給你開一封介紹信，你做燃燒特性實驗的時候，記得去科學院力學所那邊，用激波管來進行點火，這樣可以讓加熱過程遠小於固體燃料的點火延遲時間，而且還能還原實際發動機工作時的壓力環境，比平板火焰燃燒器和激光點火的擬真程度要高得多……”

　　而因爲常浩南一直也沒說過這個研究和高超音速武器項目有關，所以慄亞波到這時候還沒太反應過來，手裏拿着信封略顯遲疑：

　　“激波管的話……隔壁咱們學校的空氣動力科學與技術實驗室就有，而且那個實驗室主任和咱們合作過很多次，無論業務還是流程都熟……”

　　他話才說到一半，就被常浩南擺了擺手打斷：

　　“咱學校那個性能不夠，我需要25-30個atm的初始工作壓力，目前別說是國內，就算全世界也只有懷柔那邊能滿足要求。”

　　實際上，這也算是超高速風洞研發過程中帶來的一些福利。

　　除了華夏以外，目前還沒有第二個國家能有如此充沛的資源，可以把高性能激波發生裝置用於燃燒化學動力學的研究。

　　直到此時，慄亞波也終於意識到了什麼，臉上的表情逐漸凝重起來：

　　“我知道了……”

第1285章 波音的困擾

　　幾乎與此同時。

　　美國，特拉華州。

　　威爾明頓波音測試中心。

　　X51A項目主管沙普爾·柯林傑正俯身湊到一臺顯示器前，聚精會神地查看着屏幕上的幾張三維光譜圖，臉上露出欣慰中夾雜着幾分興奮的表情。

　　儘管詳細的測試數據仍然需要一段時間來導出並整理，但作爲經驗豐富的老工程師，他僅從剛纔推進劑燃燒過程中所產生的聲光效果就基本判斷出，發動機工作末段的中低頻壓力振盪階段已經從一開始的12秒以上，縮短到了大約7-8秒左右。

　　在正常情況下，來自ATACMS導彈的固體火箭發動機可以維持40秒以上的有效工作時間，但當推進劑燃燒達到中後期時，波動的熱釋放率與壓力振盪的耦合有可能對氣壓振幅產生增益作用，對於結構比較精貴的高超音速飛行器來說，很可能誘發超燃衝壓發動機啓動異常，甚至是直接解體。

　　因此，必須在壓力震盪導致燃燒室氣壓劇烈上升之前把助推段拋掉，才能保證從火箭動力到吸氣式動力中間的正常轉換。

　　這樣一來，最初版本固體助推器的可用工作時間，就只剩下了不到30秒。

　　雖然要想依靠固體火箭將高超音速飛行體推進至預定的5.5馬赫以上，那麼這個可用工作時間應該達到接近40秒的水平，相當於震盪階段小於5秒鐘，但科學研究本來就不是一蹴而就的過程。

　　排除掉前期雙方接觸以及相互適應階段所耗費的大約兩個月功夫，能在區區半年時間裏推進一多半的進度，已經讓柯林傑相當滿意了。

　　畢竟，普惠那邊作爲X51A飛行器核心動力的SJX61-1發動機，這會兒也纔剛剛開始高空臺模擬試驗而已。

　　如果按照這個效率繼續下去，那麼讓整個項目提前一年，在2008年之前完成第一次試飛，似乎也確實不再是異想天開的事情。

　　想到這裏，柯林傑稍稍鬆了口氣，被工期壓抑了大半年的心情，也總算變得通暢了一些。

　　他開始不斷給自己施加心理暗示——

　　在過去一個多世紀當中，無論高度還是速度，美國始終引領着人類最尖端航空技術的發展方向。

　　儘管在整個過程中不可避免地受到了諸多挑戰，但卻從未將這一領導地位交由旁人。

　　既然過去如此，那麼現在，也應當如此……

　　恢復躊躇滿志狀態的柯林傑並沒有沉浸在思緒中太久，而是馬上準備聯繫測試部門，給經過升級之後的固體火箭助推器安排試車工位。

　　就在這個時候，副手查理·布林克恰好從外面推門而入，手裏還拿着一份正處在打開狀態下的文件夾。

　　“主管，測試結果已經提取出來了。”

　　他說着把手中的文件調轉方向，然後放到柯林傑面前，指着上面的的幾張壓強-時間曲線圖說道：

　　“從結果來看，向推進劑中引入第三個金屬組元之後，固體推進劑燃燒末段所產生的壓力震盪區間確實出現了明顯縮短，在參與測試的5個配比當中，最長的一個也只有7.4秒，而最短的則已經達到5.6秒，非常接近我們的設計目標了。”

　　“下一步，赫斯特博士那邊會繼續優化推進劑成分以及顆粒形貌，根據目前使用的經驗公式來推算，在比較理想的情況下，應該可以做到3.5秒左右的水平……”

　　“3.5秒……”

　　柯林傑一邊坐到身後的椅子上，一邊喃喃自語道：

　　“相當於在拋棄助推段之前可以有效工作40秒以上，大概5%的設計餘量……”

　　對於大多數工程項目而言，5%的餘量確實顯得有些極限了。

　　但考慮到設定中的5.5馬赫啓動速度本身就已經是個保險值，所以放在X51A項目上倒也可以接受。

　　相比起來，柯林傑所擔心的風險反而在另外一塊。

　　沉思了幾秒鐘後，他重新抬起頭，看向站在旁邊的布林克：

　　“模擬實際條件下的工作狀況呢？尤其是在點火過程之後，推進劑在壓力條件下的燃燒特性，相比理想環境有哪些差別？”

　　由於條件所限，威爾明頓測試中心所選擇的試驗方式是先使用金屬霧化顆粒發生器分散金屬顆粒，接着金屬顆粒進入到載體氣流中，利用光散射原理測量單顆粒鋁的粒徑，最後再利用二氧化碳激光點火，獲得顆粒燃燒過程的各項特徵。

　　顯然，在這一技術方案當中，推進劑的燃燒全程處於完全開放狀態，因此需要額外設備來還原高溫高壓的實際工作環境。

　　“也已經測過了。”

　　布林克把測試結果向後翻了幾頁，上面是一系列二維光譜圖。

　　從曲線形狀來看，應該就是從剛纔電腦上那張三維圖中提取出來的：

　　“施加壓力會降低光譜全波段的強度，其中鋁特徵峯和氧化鋁特徵峯的強度降低幅度比較明顯，說明施加額外壓力可能會減少Al蒸氣及AlO基團的形成，也就是對推進劑中金屬燃料鋁的完全燃燒起到一定的阻礙作用。”

　　“不過從定量角度上，這一影響的幅度不大，比如在15個大氣壓力下，3號和4號配比的推進劑樣品都只減少了不到1.5%的能量釋放，1號和2號的減少幅度較大，但也都不到3%，而且很明顯，這種影響會隨着鋁顆粒直徑的減小而變弱……”

　　柯林傑沒有馬上表態，只是半低着頭，露出一副沉思的模樣。

　　作爲一名老派工程師，他還是希望能在飛行測試之前拿到儘可能充分的數據，以保證首發成功率。

　　但客觀上講，目前的測試條件只允許還原到這個程度。

　　更高的速度、總溫和壓力需要性能更強的超高速風洞。

　　而無論是波音還是NASA，手頭都沒有符合要求的設備。

　　這意味着無論如何，他都需要承擔一部分額外的風險。

　　看着自家領導陰晴不定的表情，布林克很快便猜到了對方的心中所想。

　　能在短時間內從普通工程師爬到項目副主管的位置，察言觀色的能耐勢必差不了。

　　“雖然還原程度更高的測試目前還無法進行，但赫斯特博士已經根據現有的測試數據，以及熔散反應機理模型擬合出了一條半經驗半理論的關係曲線。”

　　他說着再次往後翻了一頁：

　　“實際能量釋放曲線是在6-12個大氣壓的範圍內出現陡增，而當工作壓力進一步提高時，曲線的走勢已經趨於平緩，並在15個大氣壓後基本不再變化……”

　　在工程項目中，對於理論原理尚不清晰、或是受限於算力限制無法全面考慮的部分，在部分測試結果基礎上進行模擬算是很常見的手段。

　　很長時間以來，波音也確實在這個領域處於世界前列，只是最近幾年才被太平洋對岸的後起之秀逐漸超過。

　　所以柯林傑在主觀上倒是並不排斥這一結論。

　　但相比於一是一二是二的實際測試，模擬結果的準確性高度依賴操作者本人的思路和能力，像這樣通過技術文件間接瞭解情況，還是讓他感覺到有些沒底。

　　“赫斯特博士本人現在在哪？”

　　思索片刻之後，柯林傑開口問道：

　　“我希望能和她面對面聊一聊這個結果。”

　　布林克稍微一愣：

　　“她前天剛回波士頓，說是教授那邊有些急事需要處理……”

　　柯林傑微微皺了皺眉。

　　自打年初雙方開始合作之後，他就只在研究課題啓動時見過那位梅爾麗·赫斯特博士一次。

　　雖說這個水平的研究人員都是大忙人，手頭同時捏着好幾個項目也很正常，但是大半年都如此，還是難免讓柯林傑直犯嘀咕。

　　好在這個時候，布林克趕緊接着說道：

　　“不過一直負責這邊工作的丹尼爾·賈博倫斯基博士就在隔壁的超高速光學測試中心，您如果有什麼問題的話可以聯繫他……”

　　事已至此，柯林傑只好點了點頭，然後站起身，拿過披在椅子靠背上的外套。

　　但在出門前一刻，又突然止住了腳步，回頭看向布林克：

　　“對了，查理。”

　　“關於X51A項目的進度，國防部和董事會都已經詢問過很多遍了，你把這次的測試結果整理一下形成一份報告，儘快給芝加哥那邊交上去。”

　　後者此時正在埋頭整理剛纔被翻亂了的測試結果，聽到這句話之後略一遲疑：

　　“要交中期報告的話，肯定得給出一個更具體的時間表……”

　　柯林傑抬手揉了揉有些發脹的眉心，同時在腦子裏把最近的情況用最快速度過了一遍——

　　儘管仍然有些不完美的地方，但總體上還是樂觀的消息更多。

　　“就按照軍方那邊的要求，說可以在2008年之前進行第一次試射！”

第1286章 計算材料學，很神奇吧？

　　一場高超聲速武器領域的研發競賽，就這樣在太平洋兩端無聲地展開了。

　　但這一次，由於客觀條件不足而被迫選擇“彎道超車”的，卻成了美國。

　　一個月後。

　　懷柔科學城。

　　自從太空漁船項目結束，常浩南重新把關注重點轉移到高超音速項目上之後，這裏的風洞羣便開始了日夜不停的循環工作。

　　爆轟驅動段的每一次點火、激波管的每一次轟鳴、氣動模型的每一次裝載和調整，都會爲整個研發團隊送出大量的實驗數據，推動着華夏高超音速飛行器愈發接近真正的天空。

　　有着一批超高速風洞做輔助的常浩南無需擔心測試的擬真程度，但這絕不意味着後續的設計研發任務是一個輕鬆的工作。

　　相比於已經在X15和X43A等多個項目上驗證過高超音速相關技術的競爭對手，他這邊的很多技術都是字面意義上的從零開始。

　　JF8和JF10受制於總溫限制，只能承擔一些相對邊邊角角的測試任務。

　　僅靠一臺JF14，就算壓縮機超頻超到冒煙，也實在有些跟不上常浩南的節奏。

　　當然，凡事就怕一個對比。

　　相較於過去連個普通超音速風洞都得算着時間和成本用的情況來說，如今整個力學所和大半個航空工業系統都繞着他一個人轉，絕對已經是相當高規格的待遇了。

　　所以常浩南倒也知道，這事兒急不來。

　　反而是項目團隊裏的其他人多少有點坐不住。

　　趁着風洞在兩次測試之間加壓的功夫，刑牧春手裏拿着一張報紙，來到了正在會議桌前面敲鍵盤的常浩南旁邊：

　　“常院士，我看最近有不少新聞都在報道，說美國那邊的吸氣式高超音速導彈已經開始地面測試，計劃在2008年之前就要首飛啊……”

　　聽到這個消息，常浩南手上動作一頓。

　　在去年妄圖通過一個F22編隊給華夏施加軍事威懾的圖制飘a之後，大洋彼岸就有過將高超音速武器研製計劃提前的消息流出，但因爲後續並未見到其它的相關報道，所以外界普遍認爲是國防部或者波音在幕後操作，希望藉此而獲得更多的研發經費。

　　後來通過的2006財年預算案也證實了這種猜想，國會劃撥給“吸氣式高超音速驗證飛行器”的經費直接比2005年提高了5倍以上。

　　再加上2006年初華夏試射新型導彈所引發的一系列風波，導致這件事情很快就淡出了公械年P注視野。

　　但現在看來，對方或許是要來真的。

　　他把目光投向電腦旁邊的英文報紙。

　　必須得說，在信息開放這一塊，美國人確實一直走在世界的最前列。

　　當然，這也和他們過去所建立起來的自信心息息相關。

　　報紙上面不僅寫着剛纔對方說出的標題，甚至還附帶了一張製作頗爲精良的X51A外形示意圖。

　　或許對於其它人來說，這只是一張電腦生成的想象結果而已。

　　但常浩南卻非常清楚，這張圖的還原度非常之高。

　　甚至連在第二階段改進方案中才添加的尾部過渡都繪製得一清二楚。

　　說明X51A項目大概率已經推進到了相當後期的階段。

　　眼見常浩南盯着報紙沉默不語，刑牧春覺得自己要是不再說點什麼的話，那這氣氛屬實過於尷尬，只好繼續道：

　　“要說咱們這JF14風洞應該是全世界第一座能還原大氣層內高超聲速飛行環境的模擬設備纔對，美國那邊不管空軍的、NASA的還是波音的……幾個主要實驗室我們都專門查過資料，絕對沒有這方面的能力，包括前些年還拿過AIAA地面試驗獎的LENS2風洞，也就是停留在JF8的性能指標上……”

　　其實關於美國的高超音速研究到底爲什麼起了個大早卻趕了個晚集，上一世直到常浩南重生之前，也始終沒有一個定論。

　　所以他只好拋出了一個認同度相對高的說法：

　　“在超高速風洞這塊，美國人先後嘗試了自由活塞驅動和加熱輕氣體驅動兩個技術路線，結果事後來看全都選錯了，所以他們現在只能是減少風洞測試時間，直接走計算模擬加飛行試驗的路子……”