第442章 人是無法想像超出自己認知以外的東西的
「那什麼叫被和樂群鎖定呢？」申鶴慶身體微微前傾，這是他第一次開口打斷肖宿說話。
「和樂群是一個描述閉合路徑上幾何結構變化量的數學工具，在氣流里，每一個微渦都是一個閉合的環量，當多個微渦被同一條和樂軌道約束時，它們之間的相互作用就形成了一個整體的葉狀結構。
而這個葉狀結構的特點很明顯，它內部的每個點都在規定的軌道上運行，哪怕外部擾動來了，結構本身會像彈簧一樣把擾動能量吸收、轉移、耗散掉，而不是被擾動打散。」
「這種特性能夠保證飛行器在面對複雜的氣流環境時仍能保持穩定。」
「這就是為什麼動態渦墊能同時解決穩定性、效率和安全性三個問題。」
會議室里所有人都緊緊盯著肖宿，臉上全都面無表情，顯然還在思考肖宿剛剛說的一切。
可是很明顯，這樣的思考沒有什麼用，這個概念是肖宿新提出來的，整個構想就出人意料，還沒有可供參考的理論，更別說具體實驗了，他們想了半天，腦子裡根本想像不出肖宿說的東西是什麼樣的，更別提怎麼去做了。
最終，還是付凌宇先舉起了手，問道：
「肖教授，那您說的這個渦墊系統大概需要多少組矢量噴口？如果噴口數量太多，光供電和散熱就會把整個動力系統的效率拉下來，那無論是對於飛行器的設計還是成本都是很大的問題，這個您是怎麼考慮的呢？」
「噴口數量取決於渦墊的解析度和飛行器的尺寸，目前初步估算是一百二十到一百八十組。
不過，考慮到它們不是用來產生推力的，而是用來調控微渦的相位和強度的，所以每個噴口的功率不需要很大。
微渦的主要能量來源是氣流本身，噴口只是引導氣流在特定位置形成渦結構，相當於用手指輕輕推一下正在往下滾的雪球。
它的整個功耗不會超過總推力的百分之三。」
「您剛才說這個渦墊系統能夠通過調整自身的拓撲結構來應對各種極端情況，」沈方方推了推眼鏡，「那在跨地形飛行的時候，比如從海面飛到陸地，地表粗糙度和熱力學特性完全不同，渦墊的構型大概需要多大的調整量呢？在這種情況下又要怎麼保證控制系統能實時響應呢？」
這些問題肖宿之前就已經思考過了，所以回答得很乾脆：
「渦墊的構型由和樂群的軌道等價類決定的。
當地麵條件變化的時候，等價類會自動跳轉到對應的新軌道上，控制系統的任務不是重新計算渦墊構型，而是沿著和樂葉面施加一個反對稱控制力，讓渦墊平滑地從舊軌道滑到新軌道。
而這個控制力的計算複雜度只有O（1），控制系統之前在天河超算上跑通信架構的時候已經做過驗證了，延遲在兩個量級以下，完全夠用。」
他說到O（1）的時候，高清一忍不住挑了挑眉。
計算複雜度不隨系統規模增長，絕對的理想效率啊。
可她明明記得一周前，這類流場實時控制的算法複雜度還在O(n²)量級，所以，肖教授到底做了些什麼啊！
申鶴慶靠在椅背上，嘴唇緊緊抿著。
雖然肖宿說的內容很抽象，但是方向他大概已經明確了，可正因為明確了，他的心情才變得更加沉重了。
肖宿的這個設想很好，但是要做起來，不簡單啊。
適應複雜氣流的新型材料、立時響應的作業系統，還有氣動布局，全都需要重新設計，這難度，比他之前做的非線性振動難題複雜不知道多少倍。
這樣的難度，足夠讓任何一個科研人員望而卻步了。
不過，他想到肖宿論文裡的那些讓他雲裡霧裡的概念和設計，又把心裡的那種懷疑和不安按了下去。
如果是肖宿的話，這些問題肯定早就想好要怎麼做了。
申鶴慶的想法沒錯，肖宿確實是早就想好了具體實驗步驟了，所以，回答完他們的問題之後，肖宿有條不紊的開始講下一部分。
「氣動布局方面，傳統氣動外形設計是正向試錯，畫一個形狀，放風洞裡吹，看哪裡阻力大了磨掉一點，看哪裡升力不夠補一塊。
這樣試錯的成本太高，而且永遠試不出全局最優解。
這次我打算先定好目標性能，再讓算法反推最優外形，用逆向設計可以極大的節省時間，也更利於我們找到最優外形。」
「這個逆向設計的框架之前我已經做出來了，不需要再浪費時間研究。」
已經做出來了？
聽到這話，底下所有人都坐不住了。
他們還沒弄明白這個項目的研究方向呢，肖宿竟然連要用的工具都做出來了？
高清一放下筆，臉上的表情慾言又止，還夾雜著克制不住的興奮，他大聲問道：
「肖教授，那您的這個逆向框架是通用的嗎？如果換一個載荷要求或者速度級別，是不是重新輸入參數就能算出對應的最優外形？」
「是。
這個框架本來就是從材料逆向設計框架移植過來的，商空間降維的構造在不同物理系統之間是可遷移的，載荷、速度、航程、地形適應性，都是輸入參數，改一改輸入，算法就自動吐出一套新的最優外形。」
這話讓一直沒怎麼說話的于洋眼睛一亮，他舉起手，聲音有些緊張的問道：
「肖教授，我有個問題。
那這個氣動布局算法給出的最優外形，會不會是人類完全沒見過的形狀呢？如果形狀太奇怪了，製造工藝上可能很難實現吧？」
「這種情況是肯定的。」
肖宿的語氣淡淡的，顯然這個問題對他來說並不算問題。
「物理最優解和工程直覺之間經常有出入。
直覺受限於經驗，最優解只受限於物理定律，所以兩者之間肯定會有出入。
不過，製造工藝還不需要擔心，這部分逆材料框架就可以解決。
算法給出最優外形的曲面數據，逆材料框架同步給出對應的材料成分和製備工藝，外形和材料是聯合優化的，不會出現設計出來了做不出來的情況。」
他說完這句話，會議室里陷入了好一會兒沒人打破的安靜。
肖宿的設想和理念全部都超出了他們的認知，人是很難想像認知之外的東西的，所以，他們甚至難以想像肖宿最終要做的飛行器是什麼樣的。
接下來已經沒什麼好說的了。
不一會兒，申鶴慶站了起來，會議室里所有的目光都匯聚到了他身上。
「肖教授，您今天講的這套框架，在座的每個人都會記住的。」
「國家把逆材料、隱身衣、光刻機這些課題都交給了您，那些在別人看來根本做不到的事，您一件一件全做成了。
今天這個地效飛行項目，既然您說能做成，那就一定能做成。
我們國鐵集成實驗室，跟著您幹了。」
「和樂群是一個描述閉合路徑上幾何結構變化量的數學工具，在氣流里，每一個微渦都是一個閉合的環量，當多個微渦被同一條和樂軌道約束時，它們之間的相互作用就形成了一個整體的葉狀結構。
而這個葉狀結構的特點很明顯，它內部的每個點都在規定的軌道上運行，哪怕外部擾動來了，結構本身會像彈簧一樣把擾動能量吸收、轉移、耗散掉，而不是被擾動打散。」
「這種特性能夠保證飛行器在面對複雜的氣流環境時仍能保持穩定。」
「這就是為什麼動態渦墊能同時解決穩定性、效率和安全性三個問題。」
會議室里所有人都緊緊盯著肖宿，臉上全都面無表情，顯然還在思考肖宿剛剛說的一切。
可是很明顯，這樣的思考沒有什麼用，這個概念是肖宿新提出來的，整個構想就出人意料，還沒有可供參考的理論，更別說具體實驗了，他們想了半天，腦子裡根本想像不出肖宿說的東西是什麼樣的，更別提怎麼去做了。
最終，還是付凌宇先舉起了手，問道：
「肖教授，那您說的這個渦墊系統大概需要多少組矢量噴口？如果噴口數量太多，光供電和散熱就會把整個動力系統的效率拉下來，那無論是對於飛行器的設計還是成本都是很大的問題，這個您是怎麼考慮的呢？」
「噴口數量取決於渦墊的解析度和飛行器的尺寸，目前初步估算是一百二十到一百八十組。
不過，考慮到它們不是用來產生推力的，而是用來調控微渦的相位和強度的，所以每個噴口的功率不需要很大。
微渦的主要能量來源是氣流本身，噴口只是引導氣流在特定位置形成渦結構，相當於用手指輕輕推一下正在往下滾的雪球。
它的整個功耗不會超過總推力的百分之三。」
「您剛才說這個渦墊系統能夠通過調整自身的拓撲結構來應對各種極端情況，」沈方方推了推眼鏡，「那在跨地形飛行的時候，比如從海面飛到陸地，地表粗糙度和熱力學特性完全不同，渦墊的構型大概需要多大的調整量呢？在這種情況下又要怎麼保證控制系統能實時響應呢？」
這些問題肖宿之前就已經思考過了，所以回答得很乾脆：
「渦墊的構型由和樂群的軌道等價類決定的。
當地麵條件變化的時候，等價類會自動跳轉到對應的新軌道上，控制系統的任務不是重新計算渦墊構型，而是沿著和樂葉面施加一個反對稱控制力，讓渦墊平滑地從舊軌道滑到新軌道。
而這個控制力的計算複雜度只有O（1），控制系統之前在天河超算上跑通信架構的時候已經做過驗證了，延遲在兩個量級以下，完全夠用。」
他說到O（1）的時候，高清一忍不住挑了挑眉。
計算複雜度不隨系統規模增長，絕對的理想效率啊。
可她明明記得一周前，這類流場實時控制的算法複雜度還在O(n²)量級，所以，肖教授到底做了些什麼啊！
申鶴慶靠在椅背上，嘴唇緊緊抿著。
雖然肖宿說的內容很抽象，但是方向他大概已經明確了，可正因為明確了，他的心情才變得更加沉重了。
肖宿的這個設想很好，但是要做起來，不簡單啊。
適應複雜氣流的新型材料、立時響應的作業系統，還有氣動布局，全都需要重新設計，這難度，比他之前做的非線性振動難題複雜不知道多少倍。
這樣的難度，足夠讓任何一個科研人員望而卻步了。
不過，他想到肖宿論文裡的那些讓他雲裡霧裡的概念和設計，又把心裡的那種懷疑和不安按了下去。
如果是肖宿的話，這些問題肯定早就想好要怎麼做了。
申鶴慶的想法沒錯，肖宿確實是早就想好了具體實驗步驟了，所以，回答完他們的問題之後，肖宿有條不紊的開始講下一部分。
「氣動布局方面，傳統氣動外形設計是正向試錯，畫一個形狀，放風洞裡吹，看哪裡阻力大了磨掉一點，看哪裡升力不夠補一塊。
這樣試錯的成本太高，而且永遠試不出全局最優解。
這次我打算先定好目標性能，再讓算法反推最優外形，用逆向設計可以極大的節省時間，也更利於我們找到最優外形。」
「這個逆向設計的框架之前我已經做出來了，不需要再浪費時間研究。」
已經做出來了？
聽到這話，底下所有人都坐不住了。
他們還沒弄明白這個項目的研究方向呢，肖宿竟然連要用的工具都做出來了？
高清一放下筆，臉上的表情慾言又止，還夾雜著克制不住的興奮，他大聲問道：
「肖教授，那您的這個逆向框架是通用的嗎？如果換一個載荷要求或者速度級別，是不是重新輸入參數就能算出對應的最優外形？」
「是。
這個框架本來就是從材料逆向設計框架移植過來的，商空間降維的構造在不同物理系統之間是可遷移的，載荷、速度、航程、地形適應性，都是輸入參數，改一改輸入，算法就自動吐出一套新的最優外形。」
這話讓一直沒怎麼說話的于洋眼睛一亮，他舉起手，聲音有些緊張的問道：
「肖教授，我有個問題。
那這個氣動布局算法給出的最優外形，會不會是人類完全沒見過的形狀呢？如果形狀太奇怪了，製造工藝上可能很難實現吧？」
「這種情況是肯定的。」
肖宿的語氣淡淡的，顯然這個問題對他來說並不算問題。
「物理最優解和工程直覺之間經常有出入。
直覺受限於經驗，最優解只受限於物理定律，所以兩者之間肯定會有出入。
不過，製造工藝還不需要擔心，這部分逆材料框架就可以解決。
算法給出最優外形的曲面數據，逆材料框架同步給出對應的材料成分和製備工藝，外形和材料是聯合優化的，不會出現設計出來了做不出來的情況。」
他說完這句話，會議室里陷入了好一會兒沒人打破的安靜。
肖宿的設想和理念全部都超出了他們的認知，人是很難想像認知之外的東西的，所以，他們甚至難以想像肖宿最終要做的飛行器是什麼樣的。
接下來已經沒什麼好說的了。
不一會兒，申鶴慶站了起來，會議室里所有的目光都匯聚到了他身上。
「肖教授，您今天講的這套框架，在座的每個人都會記住的。」
「國家把逆材料、隱身衣、光刻機這些課題都交給了您，那些在別人看來根本做不到的事，您一件一件全做成了。
今天這個地效飛行項目，既然您說能做成，那就一定能做成。
我們國鐵集成實驗室，跟著您幹了。」