第五百五十九章 真给跪了

　　“.......”

　　教室里。

　　听到徐云口中冒出的这句话。

　　钱五师以及现场的众多‘诛仙剑’小组成员，顿时齐齐为之一愣。

　　说出来以后别打他？

　　这是啥意思？

　　难道徐云要说的是那种“我不是针对谁但你们都是垃圾”的话？

　　不过很快。

　　钱五师便想明白了徐云的意思：

　　这家伙是怕自己提出来的要求太离谱被人揍呢.....

　　于是他爽朗一笑，相当大气的一挥手，对徐云说道：

　　“韩立同志，你不用有负担，有什么想法尽管说出来便是。”

　　“不管是五彩斑斓的黑，还某个零部件放大的同时想要缩小一点都无所谓——做不做得到那是我们项目组的事儿。”

　　“我之所以请你来做助理，不正是想着你能提出一些独到的见解吗？”

　　“.......”

　　听到钱五师这番话。

　　本就有意表明出内心想法的徐云便也不再迟疑，直接了当的开口道：

　　“钱主任，您还记得我们刚才在外头聊到的乘波体技术吗？”

　　钱五师点了点头：

　　“当然记得。”

　　徐云则用手指做了个从上到下的自由落体动作，又说道：

　　“按照最初的设计，‘诛仙剑’导弹从三万米高空落下后，下落速度很快就会接近音速，并且一直会和迎面而来的空气发生撞击。”

　　“空气在前方堆积和压缩，导致温度升高，把动能变成热量带走。”

　　“同时导弹前后的气压差会产生空气阻力，给弹体一个逆向的加速度，也就是所谓的过载。”

　　听到徐云抛出的这句话。

　　钱五师再次微微点了点头。

　　众所周知。

　　气体压缩是导弹以及飞行器常见的一种情况，它会导致过载和加热的出现——摩擦反而是次要因素。

　　飞行器的过载越大。

　　就说明前方的气压越大，压缩越剧烈，产生的热量也会越强。

　　接着徐云顿了顿，继续解释道：

　　“除此以外，高空的大气密度也是一个不容忽视的环境因素。”

　　“有大气密度在，‘地心引力始终大于导弹绕地旋转所需的向心力’这句话是可以实现的。”

　　“基于以上几点，我有一个不太成熟的想法，就是......”

　　“我们能不能设计出一种弹体，在一定发射角度的配合下，让它在整个飞行途中完成一种类似【?】的、从高到低的运行轨迹呢？”

　　“整个转向过程全程通过气动结构完成，如此一来，我们只要准备最后冲刺阶段需要的横向推进剂就行了。”

　　“？！”

　　听到徐云的这番话。

　　一旁的钱五师顿时一愣，现场的其他人也陷入了沉默。

　　过了片刻。

　　钱五师胸口起伏了几下，整个人的呼吸频率......

　　骤然急促了起来。

　　似乎......

　　有门儿？

　　要知道。

　　根据钱五师等人最初的设计，导弹的下落步骤是这样的：

　　从诛仙剑阵平台离开后，先进行一段自由落体。

　　这段自由落体大概有一万多米，随便举个数值吧，比方说从三万米到两万米这个区间——u2则在1.8万米甚至更低的高度执行拍照任务。

　　等双方的竖直高度差在一两千米的时候。

　　导弹的气舵等设计开始起效。

　　推进剂燃烧产生横向动能，通过侧推开始让导弹转向。

　　最后超宽带近炸引信开始工作，引导导弹命中u2。

　　在整个过程中。

　　导弹的转向近似可以看成是一个类似【l】的形状。

　　但另一方面。

　　想让高速下落的导弹拐弯，这里需要的推力其实是很强的。

　　而推力的实质，就是消耗燃烧室内的推进剂。

　　拐弯所需要的推进剂之多，甚至要远远超过直线加速的消耗。（doi：10./j.ki.tjjs.）

　　但如果能够利用气动结构让导弹自行完成转向......

　　那么这部分的推进剂就有可能省略了。

　　如此一来。

　　整个燃烧室的体积，一下子可以缩短半数以上！

　　什么？

　　你问为什么不直接斜45°发射？

　　当然是因为斜45°发射需要一直用推进剂让导弹保持一个斜向下的姿态，这种做法消耗的推进剂甚至要比l型更多。

　　看着陷入沉思的钱五师。

　　一旁的徐云则轻轻缩了缩脖子。

　　应该不会被打吧.....

　　毕竟他也不知道这个方案是否具备可行性。

　　他提及的这个方案的最初灵感，其实来自后世嫦娥五号回归时使用的技术。

　　也就是当年曾经上过热搜的那个【太空打水漂】。

　　当然了。

　　这个打水漂技术的真正称呼，其实是“跳跃式再入”，属于一个非常精细的操作。

　　这是半弹道再入的一种特例，适用于高速再入稠密大气层。

　　至于目的......

　　自然就是为了尽可能降低过载和加热。

　　上辈子是吴刚的同学应该知道。

　　地月的距离其实很远。

　　当探测器从月球返回的时候，几乎是在垂直向着地球做自由落体。

　　重力会不断加速探测器，最终会把它加速到10.9k/s的速度。

　　这个速度之快，比第二宇宙速度只差了300/s。

　　太空中没有阻力，这意味着飞行过程中你不用开着引擎，但你也没处踩刹车。

　　任何人为的速度改变，都需要人工施加外力。

　　等飞到了目的地。

　　如果你不想硬着陆...也就是撞上去，就必须改变速度甚至方位。

　　对于月球，落地的时候还可以用火箭强行消力。

　　毕竟它引力小、速度慢嘛。

　　可是对于地球这么大引力的物体，这种做法就行不通了。

　　原因很简单。

　　化学火箭能提供的速度改变量，主要取决于燃料的多少。

　　想增加速度改变量，就必须增加燃料。

　　但这样一来。

　　且不论嫦娥五号的燃烧室够不够存放燃料，光是发射嫦娥五号的运载火箭就要增大数倍——根据之前的齐奥尔科夫斯基公式可以看出，随着速度改变量的增加，火箭质量会指数倍地提升。

　　因此这种做法显然是不行的。

　　最终经过各方面讨论。

　　设计组制定了一个特殊的回归方案：

　　如果能把进入大气层的位置精确控制在一个叫“再入走廊”的范围内，那么大气密度可以对回归舱进行减速。

　　也就是回归舱进入到大气层约60公里后，会在底部形成一个弓形激波。

　　这个激波会将返回器再次弹出大气层，而后进行二次再入。

　　如此一来。

　　返回器的速度就会降低40%以上。

　　这个原理，其实就是钱老爷子乘波体的具现。

　　因此在刚才。

　　听到钱五师的询问后，徐云忽然冒出了一个想法：

　　嫦娥五号返回器和‘诛仙剑’导弹的起始条件其实非常类似：

　　它们都是竖直下落。

　　只是一个高度高一个高度低罢了。

　　所以若是能对‘诛仙剑’导弹的发射位置进行一定优化，让它的弹头不要竖直朝下，而是略微倾斜.....

　　同时再对弹体进行一些气动结构上的设计，说不定就能通过激波达到一种效果：

　　弹体在下落过程中在自身构造的引导下，不断开始发生水平的偏移。

　　最终从最开始的【╲】变成【→】，整个过程却不消耗任何推进剂，并且保持了一定程度的动能。

　　等到接近u2的时候，推进剂燃烧加速，导弹正中红心！（注：这是我找了二炮装备研究院一个朋友想出来的方案，不是我本人想出来的哈，我没那脑子......）

　　当然了。

　　这只是徐云以一个外行人角度想出的画面，他并不了解这在导弹设计中是否存在难度。

　　万一这灵感在导弹研制领域和五彩斑斓的黑是一个概念......

　　那么徐云保不齐就要准备喝驴毛汤了。

　　不过目前看来.....

　　似乎情况没他想象的那么糟糕？

　　至少钱五师的目光没往角落的那把扫帚上瞟......

　　过了大概有好一会儿。

　　钱五师方才眨了眨眼，将目光收回了现实。

　　只见他先是以一种全新的目光审视了徐云一番，又走到徐云身边，伸手在徐云的天灵盖周围按了几下。

　　发现掀不开后，有些遗憾的叹了口气。

　　徐云：

　　“？？？？？”

　　又过了几秒钟。

　　钱五师方才徐徐开口道：

　　“韩立同志，不瞒你说，我真想看看你这脑子是怎么长出来的。”

　　“利用激波和发射角进行气动优化，这可真是太......”

　　钱五师隐隐做了个‘骚’字的口型。

　　不过到了最后，他还是换成了几个更加平和的字眼：

　　“太天马行空了......”

　　见此情形。

　　徐云不由心中一喜，试探着对钱五师问道：

　　“钱主任，所以....我的这个想法其实是可行的？”

　　钱五师闻言收敛了脸上的感慨，沉吟片刻，认真说道：

　　“韩立同志，你的想法很奇特，但具体是否可行.....只能说有一定的概率。”

　　“毕竟激波的常见条件是超音速，而三万米的导弹以一定倾角落下后想要达到超音速其实很困难——毕竟u2的位置并不是在地面，而是在万米甚至接近两万米的高度。”

　　“当然了，高亚音速也能产生区部激波，但这种结构曲线我们却没有任何数据可以参考。”

　　“所以我只能说存在一定的可行性，但是否可以在短期内落到实处......”

　　“还需要进行更详细的马赫数以及启动结构推导计算。”

　　提及正事，钱五师的表情就很认真了。

　　正如他所说的那样。

　　徐云的想法很有新意，但落实在技术上的时候就很困难了。

　　因为这涉及到了马赫数的概念。

　　啥叫马赫数呢？

　　这就首先要提到一个概念：

　　那就是飞行器在超音速飞行时，它们的速度往往是没有改变的，真正改变的是空气的声速。

　　这是因为低空飞行和高空飞行是完全不同的两个概念，二者的大气温度存在很大差异。

　　因此。

　　同一个速度在高空可能是超音速，但在低空往往是亚音速。

　　所以为了更好地区分不同类型的流动，真正表达的术语是马赫数。

　　或者再准确点说......

　　马赫数不仅仅是用来区分不同类型的流动，马赫数最本质的作用是体现流体的被压缩的状态。

　　关于这一点，大家可以这么理解：

　　把空气想象成一根“弹黄”，“弹黄”的刚度与马赫数成反比。

　　所以当马赫数较小的时候。

　　“弹黄”的刚度较大。

　　所以速度所造成的波动就会轻易传递到“弹黄”所有位置，“弹黄”就不会被压缩。

　　因此。

　　马赫数小到一定程度时，可以认为空气是不可压流体。

　　当马赫数较大的时候呢。

　　“弹黄”的刚度较小。

　　速度所造成的波动容易造成“弹黄”的局部压缩，此时认为空气是可压流体。

　　这个概念非常简单，也非常好理解。

　　一般来说。

　　马赫数小于0.3的低速流体，可以视为不可压流体。

　　而马赫数大于0.3的流体，则为的可压流体。

　　并且马赫数超过1的时候，便会产生激波。

　　当马赫数已经超过跨声速区域后。激波不会出现在飞机表面，而是出现在飞行器的前方——此时的激波也叫脱体激波。

　　所以想要保证诛仙剑导弹在只靠重力势能提供动力的情况下完成【?】式飞行，必须要精准确定激波出现的位置。

　　也就是.....

　　类乘波体结构的设计。

　　等等！

　　类乘波体？

　　想到这里。

　　钱五师忽然意识到了另一件事：

　　如果说这个导弹真的被设计了出来，那么自己之前和徐云所说的吃斧头的事情岂不是就......

　　过了几秒钟。

　　钱五师用力一咬牙。

　　罢了。

　　如果真能搞出这种导弹，啃两口斧头又算什么？

　　真男人就该啃斧头！

　　..........

　　总而言之。

　　到了这一步。

　　大方向上的讨论也算是暂时告了一段落，剩下的便是.....

　　结构上的设计与计算。

　　于是钱五师再次按照之前的方式，将现场众人分成了三个小组。

　　不过与先前不同的是。

　　这次钱五师不再和徐云出门摸鱼，而是组成了第四个小组进行计算。

　　小组的另一个成员是个同样圆脸的中年男子，看起来三十出头，是计算组的一位成员：

　　此前提及过。

　　基地派来的计算组一共有十个人，之前的小组却有三个，所以早先的分配方案是334，有一个其实是多余的。

　　眼下钱五师亲自成立了第四小组，那么多余出来的人自然被拉来打起了下手。

　　按照职能的划分。

　　四个小组分别负责四个构型推导：

　　超声速轴对称、

　　吸气式推进动力、

　　二维进气道构型、

　　以及.....

　　考虑黏性情况下定平面形状的密切锥设计。

　　其中钱五师和徐云负责是第一个超声速轴对称，这也是整个过程中最困难的一个方向。

　　不过徐云倒还是开心的。

　　毕竟一来能和钱老搭档，他在情感上就先天不感觉抵触，反而很兴奋。

　　不夸张的说。

　　这是一种无上的荣耀，比什么上电视被采访、得某某某奖荣耀多了。

　　二来则是......

　　超声速轴对称算是四个步骤中，最接近流体力学的一个领域，涉及到很多流体力学的知识。

　　这个方面徐云不说多精通吧。

　　至少不用像之前那样昆西附体，全程ovo。

　　接着很快。

　　四个小组便每组选择了一间教室，开始了各自的计算推导。

　　其中钱五师和徐云这组留在了原本的这间教室，毕竟照顾残疾人嘛。

　　“韩立同志。”

　　待众人离去后。

　　钱五师看了眼身边数算组的那位成员，沉吟片刻，对徐云说道说道：

　　“韩立同志，不知道你对超声速轴对称有了解吗？”

　　徐云点了点头，开口道：

　　“唔......大致懂一点，比如说这是您提出的乘波体的三种生成方式之一。”

　　“其余的两种分别是或超声速二元流场，以及流经任意三维构型的超声速流场。”

　　“轴对称最小波阻构型可以通过经典最小阻力理论获得，算是最容易生成乘波体的方式。”

　　钱五师满意的点了点头。

　　随后他在演算纸上画了个比较简单的图示，说道：

　　“既然韩立同志你对超声速轴对称并不陌生，那么我们就直接进入正题吧。”

　　“我们这组在技术侧的目的很简单，就是将最小波阻锥导乘波体和内转式进气道完成一体化设计。”

　　“而这个设计的核心，就是曲面内锥流场的参数推导。”

　　说罢。

　　钱五师又从身边取来了几份文件，对徐云说道

　　“你看这里，这是我在早些年推导出的乘波体激波面和内锥激波面的部分交线。”

　　“其中曲线cd是一段捕获型线，通常交点d位于内转式进气道基准流场的中心体上......”

　　众所周知。

　　在前体进气道一体化设计方面，眼下这个时期各国的方案有很多种。

　　比如李维斯特在锥形流场中用流线追踪法设计出进气道的唇口，来近似匹配二维进气道构型。

　　霓虹的高嶋伸欣则用密切锥方法完成了这一步。

　　英国的斯达克则采用的是变楔角法——这位其实也挺可惜的，要是英国当年多支持他的研究，英国说不定会先完成乘波前体的研发。

　　而钱五师采用的则是最小波阻锥导乘波体的耦合设计，即便在后世也算是相当大胆了。

　　没办法。

　　如果不另辟蹊径。

　　徐云的方案压根就没有落地的可能。

　　至于钱五师拿出的这份文件，可不仅仅是早些年那么简单。

　　这些文件都是他从海对面提前寄回来的宝贵资料，在当时堪称孤本，珍贵程度难以用语言来形容。

　　等到金贝儿背刺举报钱五师，钱五师与妻子被监禁之后，他就再也没法带出或者邮寄任何东西回国了。

　　当然了。

　　也正是因为有这几份在海对面做过的数据，钱五师才会选择和徐云莽这么一波。

　　接着很快。

　　钱五师画出了一条豁口面的激波型线，并且将交点d位，写到了内转式进气道基准流场的中心体上。

　　接着又写下了一个流速公式：

　　q=a2kk-1p0p0[(pp0)2k-(pp0)k+1k]

　　这是完全气体在一元等熵定常流动下的描述，在1954年就已经被推导出来了。

　　写到这里后。

　　钱五师的笔尖微微一顿，对徐云道：

　　“韩立同志，你觉得接下来应该计算什么？”

　　“背压比，还是面积-流速关系？”

　　徐云知道这不是自己该客套的时候，因此立刻便表达了自己的看法：

　　“钱主任，我个人觉得背压比应该会更好一点儿。”

　　上辈子在成飞工作的时候，徐云曾经听一位搞流体的同事说过一件事：

　　激波这东西产生之后，熵会增加，但滞止压力却会减小。

　　同时呢。

　　激波前后的滞止温度不变。

　　所以在这种情况下。

　　计算面积-流速关系会出现一个只有通过超算才会知道的误区：

　　不导入压缩性系数的话，整个公式将会完全报废。

　　因此在钱五师询问意见后，徐云立刻提出了自己的看法——如果钱五师不问，徐云就会主动开口。

　　而在徐云身边。

　　钱五师闻言也点了点头：

　　“正合我意。”

　　于是很快。

　　钱五师便计算起了背压比。

　　所谓背压比。

　　指的喷嘴出口静压力与喷嘴上游滞止压力之比，不过在设计方案中指的是锥流场与气体的耦合比。

　　当锥流场刚好达到临界条件时。

　　外部气体达到音速，同时气体质量流量达到最大值，此时的背压比即称为最大背压比。

　　这个概念有点类似后世的bpr，不过释义上更接近下游。

　　接着很快。

　　徐云也估量了一番自己的右手状态。

　　今天他的右手还没用过，负载为0，因此他便也拿起笔和纸协助写了起来。

　　众所周知。

　　如果激波为正激波，且不考虑激波厚度，那么激波控制体的形状就会很对称：

　　你比划个剪刀的手势，然后指尖向下。

　　这就是激波控制体的图示了。

　　而控制体cv基本方程，则由三个连续方程组成：

　　dΦdt=ddt∫v?(r，t)dv=??t∫v?(r，t)dv+∮s?(r，t)u?nda

　　Δn=(?iiσpdt+?iiiσpdt))t+Δt?(?iiσppdt)t

　　liΔt→0(?iσpdt)t+ΔtΔt=??σ?v→?da→=?σpvs?αda(起点这排版将就着看吧)

　　其中t为时间；

　　fx为控制体内流体的受力在x轴上的分量；

　　v为流体速度失量；

　　a为控制体表面面积失量；

　　v为控制体体积。

　　同时考虑气体稳定流动，再假设速度、能量在激波截面上是均匀的。

　　便有∫csv·da=ca。

　　随后徐云把截面态联立在了一起，准备继续推导下去。

　　然而半分钟后。

　　徐云忽然眉头一皱，嘴里啧了一声，轻轻摇了头：

　　“不行，要是这样拟合的话，就没法继续计算了.....”

　　结果话音刚落。

　　徐云的耳边忽然传来了一道声音：

　　“韩立同志，为什么没法继续计算？”

　　“？”

　　徐云顿时一怔，顺势朝发声者看去。

　　转过头后。

　　发现数算小组的那位被叫做什么“大于”的圆脸中年人，不知何时已经来到了自己身边。

　　徐云见状扫了眼正在低头计算的钱五师，压低声音解释道：

　　“大于同志，这不是很明显吗？”

　　“激波后的温度高于激波产生前，压力间断性地急剧上升，扩散段的方程显然是算不出来的。”

　　说罢。

　　徐云便摇了摇头，准备试着思考另一种方法。

　　然而令他有些意外的是。

　　圆脸中年人闻言后没有再说话，而是同样低头拿着笔和纸写了起来。

　　徐云见状也不再说什么，继续做起了思考。

　　过了大概三四分钟。

　　中年人忽然将算纸递到了徐云面前，说道：

　　“韩立同志，你看看这个。”

　　徐云这会儿还处在思路断档期，被人反复打搅，心中多少还是有些想法的。

　　反感谈不上。

　　但不耐烦肯定有点儿。

　　毕竟这可是后世的2023年都已经形成定式的准公理，在徐云看来没太多讨论的必要。

　　不过出于对这个时代先辈的敬重，徐云还是决定先帮忙这位同志找出问题，给他简单的上上一课。

　　结果在看到算纸内容的第一时间。

　　徐云便顿时童孔一缩。

　　只见此时此刻。

　　算纸上赫然写着一段推导：

　　【已知pd/pu=(k+1)a2u/2+(k?1)a2u】

　　【以及y=pd/pu√[2kx2?(k?1)k+1]^1/2】

　　【对以上二方程进行联立，建立二维柱坐标下的可压缩粘性气体的连续性方程、n-s方程、能量方程和气体状态方程】

　　【通过变式可知，截面态会在扩散段后半段中逐渐增大，引入气体边界层影响后可得最终式......】

　　【∑f→cv=??t?cvv→pdb+?→)da......】

　　“？？？？？？”

　　看着面前的计算结果。

　　徐云在内心激烈震动的同时。

　　下意识问了一句话：

　　“大于同志，你怎么称呼？——我是问你的全名。”

　　“你说我啊？”

　　名叫大于的圆脸中年人闻言扶了扶眼镜，很是憨厚的笑着说道：

　　“我叫于敏.....嗳，韩立同志你怎么摔下去了？”

　　........

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