第438章 飛鳥
開展實驗的地方是他們搭建的那條全長一點二公里的高速實驗線，線路上，一台全尺寸的超導磁浮懸浮架測試車已經準備就緒了。
在車體的下方搭載著他們最新一代的超導磁體陣列，管道內壁則密布著傳感器和主動阻尼器。
這些精密的傳感器會實時將測試車從靜止一路加速到六百公里時速的懸浮間隙的波動曲線和振動頻譜傳到監測平台上，成功與否，全在這毫釐之間。
在以往幾百次測試中，這組曲線只要越過那個該死的臨界速度，就會毫無例外地出現低頻大振幅的橫向振盪，幾秒鐘之內振動幅值就能從微米級躥升到厘米級，直接觸發安全制動。
而這個畫面，在過去的兩年時間裡已經出現過不知道多少次了，多到每個人都能在閉眼的時候背出那條曲線失控的軌跡。
監控室里一片安靜，所有人都瞪大了眼睛，直直的盯著監控屏。
列車啟動。
到一百公里的時候，懸浮間隙的波動曲線平穩得像一條直線一樣。
到兩百公里的時候依然平穩。
三百公里，四百公里，五百公里。
顏霆的搭在監控台上的手已經不由自主的收緊了。
馬上就要到了。
屏幕上，數值線一路攀升，時速也接近六百公里了。
到了以往振動開始發散的臨界速度的時候，頻譜圖上的尖峰還是出現了，但是和以往不同的是，尖峰的根部剛一冒頭，就被一組從主動阻尼器陣列中精確釋放的反對稱控制力穩穩地壓了回去！
尖峰沒有消失，而是像被一把隱形的剪刀給剪斷了一樣，振動能量還沒來得及放大就被和樂控制力轉移到了相鄰的葉面上，在那裡被自然地耗散掉了。
到六百公里的時候，振動譜還是穩得像一潭死水一樣。
直到列車安全減速停下，顏霆這才緩緩鬆開了搭在監控台邊緣的手，一捏，發現手心全是汗。
申鶴慶站在他旁邊，兩個人誰都沒說話，只是看著屏幕上那條全程平直的懸浮間隙波動曲線。
過去兩年裡，這條線從來沒有像現在這麼平和過。
「肖教授，」申鶴慶滿臉笑意的轉過身來，語氣比昨天更鄭重了幾分，「這個框架的應用範圍，恐怕不止我們這一條實驗線吧。」
肖宿點頭，理所當然的說：「流固耦合振動的和樂結構是普適的。
管道內壁的幾何形狀不同，對應的和樂群構造也會有差異，但是框架本身是不變的。
你們後續在做其他管線或者不同管道截面的時候，只需要重新標定邊界條件就行了，核心算法不用動。」
聽到這話，付凌宇在旁邊忍不住插了一句：
「那控制力的實際施加方式呢？我們現在的主動阻尼器是電控液壓的，響應頻率上限大概在四百赫茲左右，如果要適配您這套框架的實時調控需求，響應頻率至少得往上再提一個量級吧。」
顏霆皺著眉頭想了想，接過了話頭，說到：「這個直線電機完全可以做到，但是直線電機的散熱和電流響應時間又是個問題。
我們現在用的銅繞組在高頻工況下溫升太快，如果要做毫秒級的實時調控，光散熱就得重新設計一套液冷循環了。」
「說到底，搞交通就是戴著鐐銬跳舞。」
付凌宇嘆了口氣，把安全帽摘下來擱在桌上，用手背抹了一把額頭上的汗，「理論再漂亮，落到硬體上每一步都得掉層皮。
咱們這條線從立項到現在，光是懸浮架的疊代就換了十幾版了，每次都覺得這次總該行了，結果每次都在同一個地方再摔一跤。
有時候想想，真不知道那些搞航天的人是怎麼熬過來的。」
聽到付凌宇的感慨，肖宿回頭看了他一眼，思緒也不由自主的轉到了其他地方。
太空飛行器之所以速度那麼快，那是因為它是在真空里飛，相比於地面交通的複雜性，它沒有空氣阻力，也沒有地面摩擦，軌道的約束方程是乾淨的克卜勒軌道，控制變量相對有限。
而地面交通就不一樣了，它是在稠密的大氣底層運行的，而氣流是難以預測，難以規範的，地面效應只會讓這個邊界條件變得又黏又滑，軌道本身的幾何約束又給系統加了一層硬性的限制，這樣就導致地面交通的研發難上加難。
天上和地下的差距，不只是技術上的差距，還在於物理條件上不可逾越的鴻溝。
那有什麼辦法能讓地面的交通系統擺脫所有這些約束呢？
肖宿低下頭，左手托腮，腦子快速動了起來。
事實已經證明了，想要讓地面交通實現和航天一樣的速度，靠管道、鐵軌、公路是不可能的。
他們需要換一種方法，而這個方法要面對的最大阻礙就是空氣阻力和地面摩擦。
肖宿眨了眨眼睛，眉頭微微皺起。
既然這個阻力躲不掉，那是不是可以利用它呢？
有什麼東西可以在稠密大氣底層自由穿行，同時又不需要硬性的軌道約束呢？
忽然，肖宿的眼睛一亮，緊皺的眉頭也鬆開了。
他想到了，是飛鳥。
或者更準確地說，是飛鳥貼近水面飛行時的姿態。
海鷗在暴風雨來臨前都會貼著海面飛行，這是因為這樣它們翅膀下方的氣流動壓會增大，形成一層天然的氣墊，而這種效應能大幅降低飛行的阻力。
在空氣動力學裡，大家把這叫地面效應。
基於這個理論，一些學者開始嘗試研製一種純粹利用地面效應的飛行器，而這種地效飛行器的升阻比理論上是遠高於普通飛機的，因為它利用地面效應把機翼下方的氣流壓縮成了高壓區，相當於在飛機和地面之間塞了一隻看不見的手，托著飛機向上。
但是這個概念從提出到現在快一個世紀了，始終沒有真正進入民用交通領域。
原因也很簡單，那就是地效飛行器在複雜氣象和地形條件下是極其不穩定的。
當飛越高低不平的地面或者遇到側風的時候，氣動中心會發生劇烈的漂移，進而造成翼尖失速，結果就是整架飛行器會像一塊被高速轉盤拋出去的砝碼一樣，狠狠的砸到地面。
這種事故一旦發生，生還率幾乎為零，而且殘骸分布範圍會比同等高度的飛機墜毀更集中、衝擊能量也會更加致命。
肖宿之前在幫航天航工修改方案的時候看到過一些這方面的內容，地效飛行器實驗大量出現是在上個世紀的六七十年代，因為國際形勢，各國軍方都投入了大量的物資和精銳研究地效飛行器。
可是，無論是蘇聯的「裏海怪物」還是美國的波音「鵜鶘」，全都沒能跨過這道坎，最終折戟沉沙。
不過，這些失敗在肖宿看來，更多的應該是飛行器設計的問題，起碼在他看來，這個方向完全是正確的。
既然方向正確，最終沒能走到終點，那只能是中間實驗設計出現了偏差。
在車體的下方搭載著他們最新一代的超導磁體陣列，管道內壁則密布著傳感器和主動阻尼器。
這些精密的傳感器會實時將測試車從靜止一路加速到六百公里時速的懸浮間隙的波動曲線和振動頻譜傳到監測平台上，成功與否，全在這毫釐之間。
在以往幾百次測試中，這組曲線只要越過那個該死的臨界速度，就會毫無例外地出現低頻大振幅的橫向振盪，幾秒鐘之內振動幅值就能從微米級躥升到厘米級，直接觸發安全制動。
而這個畫面，在過去的兩年時間裡已經出現過不知道多少次了，多到每個人都能在閉眼的時候背出那條曲線失控的軌跡。
監控室里一片安靜，所有人都瞪大了眼睛，直直的盯著監控屏。
列車啟動。
到一百公里的時候，懸浮間隙的波動曲線平穩得像一條直線一樣。
到兩百公里的時候依然平穩。
三百公里，四百公里，五百公里。
顏霆的搭在監控台上的手已經不由自主的收緊了。
馬上就要到了。
屏幕上，數值線一路攀升，時速也接近六百公里了。
到了以往振動開始發散的臨界速度的時候，頻譜圖上的尖峰還是出現了，但是和以往不同的是，尖峰的根部剛一冒頭，就被一組從主動阻尼器陣列中精確釋放的反對稱控制力穩穩地壓了回去！
尖峰沒有消失，而是像被一把隱形的剪刀給剪斷了一樣，振動能量還沒來得及放大就被和樂控制力轉移到了相鄰的葉面上，在那裡被自然地耗散掉了。
到六百公里的時候，振動譜還是穩得像一潭死水一樣。
直到列車安全減速停下，顏霆這才緩緩鬆開了搭在監控台邊緣的手，一捏，發現手心全是汗。
申鶴慶站在他旁邊，兩個人誰都沒說話，只是看著屏幕上那條全程平直的懸浮間隙波動曲線。
過去兩年裡，這條線從來沒有像現在這麼平和過。
「肖教授，」申鶴慶滿臉笑意的轉過身來，語氣比昨天更鄭重了幾分，「這個框架的應用範圍，恐怕不止我們這一條實驗線吧。」
肖宿點頭，理所當然的說：「流固耦合振動的和樂結構是普適的。
管道內壁的幾何形狀不同，對應的和樂群構造也會有差異，但是框架本身是不變的。
你們後續在做其他管線或者不同管道截面的時候，只需要重新標定邊界條件就行了，核心算法不用動。」
聽到這話，付凌宇在旁邊忍不住插了一句：
「那控制力的實際施加方式呢？我們現在的主動阻尼器是電控液壓的，響應頻率上限大概在四百赫茲左右，如果要適配您這套框架的實時調控需求，響應頻率至少得往上再提一個量級吧。」
顏霆皺著眉頭想了想，接過了話頭，說到：「這個直線電機完全可以做到，但是直線電機的散熱和電流響應時間又是個問題。
我們現在用的銅繞組在高頻工況下溫升太快，如果要做毫秒級的實時調控，光散熱就得重新設計一套液冷循環了。」
「說到底，搞交通就是戴著鐐銬跳舞。」
付凌宇嘆了口氣，把安全帽摘下來擱在桌上，用手背抹了一把額頭上的汗，「理論再漂亮，落到硬體上每一步都得掉層皮。
咱們這條線從立項到現在，光是懸浮架的疊代就換了十幾版了，每次都覺得這次總該行了，結果每次都在同一個地方再摔一跤。
有時候想想，真不知道那些搞航天的人是怎麼熬過來的。」
聽到付凌宇的感慨，肖宿回頭看了他一眼，思緒也不由自主的轉到了其他地方。
太空飛行器之所以速度那麼快，那是因為它是在真空里飛，相比於地面交通的複雜性，它沒有空氣阻力，也沒有地面摩擦，軌道的約束方程是乾淨的克卜勒軌道，控制變量相對有限。
而地面交通就不一樣了，它是在稠密的大氣底層運行的，而氣流是難以預測，難以規範的，地面效應只會讓這個邊界條件變得又黏又滑，軌道本身的幾何約束又給系統加了一層硬性的限制，這樣就導致地面交通的研發難上加難。
天上和地下的差距，不只是技術上的差距，還在於物理條件上不可逾越的鴻溝。
那有什麼辦法能讓地面的交通系統擺脫所有這些約束呢？
肖宿低下頭，左手托腮，腦子快速動了起來。
事實已經證明了，想要讓地面交通實現和航天一樣的速度，靠管道、鐵軌、公路是不可能的。
他們需要換一種方法，而這個方法要面對的最大阻礙就是空氣阻力和地面摩擦。
肖宿眨了眨眼睛，眉頭微微皺起。
既然這個阻力躲不掉，那是不是可以利用它呢？
有什麼東西可以在稠密大氣底層自由穿行，同時又不需要硬性的軌道約束呢？
忽然，肖宿的眼睛一亮，緊皺的眉頭也鬆開了。
他想到了，是飛鳥。
或者更準確地說，是飛鳥貼近水面飛行時的姿態。
海鷗在暴風雨來臨前都會貼著海面飛行，這是因為這樣它們翅膀下方的氣流動壓會增大，形成一層天然的氣墊，而這種效應能大幅降低飛行的阻力。
在空氣動力學裡，大家把這叫地面效應。
基於這個理論，一些學者開始嘗試研製一種純粹利用地面效應的飛行器，而這種地效飛行器的升阻比理論上是遠高於普通飛機的，因為它利用地面效應把機翼下方的氣流壓縮成了高壓區，相當於在飛機和地面之間塞了一隻看不見的手，托著飛機向上。
但是這個概念從提出到現在快一個世紀了，始終沒有真正進入民用交通領域。
原因也很簡單，那就是地效飛行器在複雜氣象和地形條件下是極其不穩定的。
當飛越高低不平的地面或者遇到側風的時候，氣動中心會發生劇烈的漂移，進而造成翼尖失速，結果就是整架飛行器會像一塊被高速轉盤拋出去的砝碼一樣，狠狠的砸到地面。
這種事故一旦發生，生還率幾乎為零，而且殘骸分布範圍會比同等高度的飛機墜毀更集中、衝擊能量也會更加致命。
肖宿之前在幫航天航工修改方案的時候看到過一些這方面的內容，地效飛行器實驗大量出現是在上個世紀的六七十年代，因為國際形勢，各國軍方都投入了大量的物資和精銳研究地效飛行器。
可是，無論是蘇聯的「裏海怪物」還是美國的波音「鵜鶘」，全都沒能跨過這道坎，最終折戟沉沙。
不過，這些失敗在肖宿看來，更多的應該是飛行器設計的問題，起碼在他看來，這個方向完全是正確的。
既然方向正確，最終沒能走到終點，那只能是中間實驗設計出現了偏差。