第444章 還有問題嗎?
一個小時?
這是什麼速度了,飛機都沒這麼快。
會議室里後排有個年輕的博士生下意識地吸了一口氣,聲音很輕,但在安靜的會議室里顯得格外清晰。
他旁邊的人用手肘碰了他一下,他趕緊抿住了嘴。
肖宿沒有停頓,繼續說道:
「當然,這套技術體系在民用領域可以衍生出的應用場景肯定遠不止於此,我們的工作也不只是完成這個實驗就行。
按照後續安排,基於同樣的渦墊控制技術,將會大規模的推行小型化的個人低空出行工具,不需要機場跑道、不需要固定航線,只需要一塊平整的起降場地,屆時城市之間的低空空域將被充分利用起來,現有的交通基礎設施壓力會得到根本性的緩解。
針對這個過程中遇到的問題,需要各位一起努力。」
會議室後排那幾位年輕工程師和博士生的表情已經完全變了,科幻照進現實的眩暈感明晃晃地掛在每一個人臉上,有人下意識地把面前那份項目框架翻到第一頁,盯著標題看了好幾秒,好像要確認自己此刻不是在做一個過於逼真的夢。
申鶴慶注意到了後排的氣氛,端起他茶抿了一口,什麼都沒說,心裡卻禁不住的打鼓。
哪怕之前已經有所準備了,但是聽到肖宿的設想,他還是不由得心跳如雷,這設想,太大了,太有野心了。
肖宿是要憑一己之力改變整個國家的交通方式啊。
韓柏岩的目光從投影屏幕上收回來,嘴角壓著一絲若有若無的笑意。
肖宿沒有給他們太多時間消化,按照自己的節奏開始了下一步。
「理論框架、材料體系和氣動布局方案的前期工作已經完成了。
逆材料框架給出的鈦鋁釩基複合材料在中試產線上已經跑通了第一批樣品,比強度是現役航空鋁合金的三倍。
和樂渦墊的數學框架在天河超算上通過了初步數值驗證,預計半個月內可以完成首輪原理樣機的數字風洞全狀態仿真和渦墊控制系統的硬體在環測試,之後轉入全尺寸原型機的總裝階段。」
會議室里陷入了一陣短暫的絕對安靜。
前排那些老成持重的工程師們有的低頭看表,有的快速翻回框架摘要的時間節點部分,似乎在用目光反覆確認那幾個日期。
後排的年輕研究員們則三三兩兩交換著眼神,壓抑的騷動止也止不住。
半個月,說句神速也不為過了。
聽到肖宿的話,坐在航天科工席位後排的一個老人眉頭緊緊的皺了起來。
白慶陽今年已經六十七歲了,可以說是航天科工集團動力系統領域的元老級工程師,從第一代運載火箭的發動機渦輪泵一直干到現在的超燃衝壓推進系統,經手的型號比在場大部分人的年齡都多。
在航天口,他的名字幾乎等同於嚴謹兩個字,他主持過的技術評審從來沒有一個人能在他的質疑面前全身而退。
白慶陽把面前那份項目框架摘要從頭到尾看了一遍,又翻到分工和時間節點那一頁仔細琢磨了好一會兒。
他之前就已經認真研讀過肖宿的那篇和樂渦墊論文,論文本身當然無可挑剔,但是正因為看懂了論文,他更清楚這套理論要落地有多難。
矢量噴口陣列的響應頻率要求、柔性鱗片蒙皮在跨音速氣流中的疲勞壽命、渦墊構型在極端氣象條件下的拓撲切換可靠性,這些問題每一個單獨拎出來都夠一個專項課題組做上好幾年,現在肖宿要求在三個月內全部完成,未免有些太急功近利了一點。
他坐直了身子,看著肖宿大聲道:
「肖教授,我提幾個問題。」
所有人的目光轉向了他。
韓柏岩在白慶陽開口的瞬間也微微坐直了身體,兩隻手緊緊的扣在一起,心裡升起一些不安。
「你的整體設想很好,但是,半個月內完成首輪原理樣機測試,三個月完結課題,未免太過緊迫了。
你的方案當中,難點可一點不少,就那矢量噴口陣列的響應頻率來說,要求是要達到毫秒級的,而我們現有的壓電作動器只有在實驗室條件下才能做到這個水平,裝機之後呢,振動、溫變、電磁干擾這些實際工況隨時都會都它造成影響,響應頻率和精度都會打折扣。
你的和樂控制框架在理論上對噴口響應精度有嚴格的上限要求,如果裝機後的實際精度達不到理論要求,渦墊的拓撲構型能不能在降級條件下保持穩定呢?你有沒有做冗餘設計呢?」
「此外,柔性鱗片蒙皮在跨音速氣流中的氣動彈性響應是非線性的,我們現有的氣動彈性模型在處理這種微納尺度鱗片陣列時還沒有經過驗證。
鱗片之間的氣動耦合會導致局部顫振,這種顫振如果沿著鱗片陣列擴散,會直接破壞渦墊的全局穩定性,你的框架又要如何處理鱗片陣列的多體氣動彈性耦合問題呢?」
「最後,渦墊構型在極端氣象條件下的拓撲切換,我看你的框架是用和樂群的軌道等價類來處理。
不過,軌道切換本身是一個非定常過程,切換過程中的瞬態氣動載荷峰值你有沒有做過估算呢?
如果瞬態載荷超過骨架材料的屈服極限,切換過程中飛行器會不會發生不可逆的結構損傷?
這些問題哪個都不簡單,而現在你要求的時間這麼緊迫,如果因為效率導致最後實驗出了問題,那可是得不償失的。」
他的話說完,會議室里安靜得只能聽到牆上電子時鐘跳動的微弱電流聲。
白慶陽在航天科工工作了一輩子了,他熟悉這些東西就像熟悉自己的身體一樣,他提出的每個問題都精準地戳在了和樂渦墊框架從理論到工程落地的最關鍵環節上,很明顯是經過了細細的思考的,他的擔心也不無道理。
不過這些問題在肖宿看來,只是在摳細節而已,實在談不上什麼問題。
「你說的這些其實都不是問題,也沒擔心的必要。
和樂控制框架的核心不是控制每個噴口的絕對精度,而是控制噴口之間的相對相位關係,單個噴口的絕對精度即使下降百分之二十到三十,只要噴口陣列之間的相位關係保持鎖定,渦墊的全局拓撲就不會失穩。
這套相位鎖定機制在論文的第三章第二節已經證明過了,它和材料逆向設計框架里多組分合金的相穩定裕度用的是同一個數學構造。
至於你說的降級條件下冗餘設計,實際上就是論文第五章里討論的容錯和樂軌道構造,當部分噴口失效時,系統自動將失效噴口從渦墊的全局和樂群中剔除,用剩餘的噴口重新編織一套降級的渦墊構型。
這套容錯機制在控制系統設計里已經預留好了。」
「而鱗片陣列的多體氣動彈性耦合,論文的第四章專門講了這個。
鱗片之間的氣動耦合在數學上是一個近場並矢格林函數的離散形式,和隱身衣超表面天線陣列的單元耦合是同一個數學結構。
我們之前做隱身衣的時候,用圖拉普拉斯譜分解處理過天線單元之間的電磁耦合,這個方法可以直接移植到鱗片陣列的氣動彈性耦合上。
具體做法是把所有鱗片看成一個圖模型的節點,鱗片之間的氣動耦合係數作為圖的邊權重,然後用圖拉普拉斯矩陣的特徵分解把整個耦合系統映射到模式空間。
在模式空間裡,耦合矩陣變成一個對角矩陣加一個稀疏的擾動項,求解複雜度從O(N³)降到O(N)。
這套方法在隱身衣項目里已經經過了工程驗證,不存在未經檢驗的問題。」
「此外,你說的軌道切換過程中的瞬態氣動載荷峰值問題,這個在論文的附錄里早就做過數值估算了。
軌道切換是一個沿和樂葉面的平滑滑移過程,渦墊的能量在滑移過程中會被連續地重新分配到不同的葉面上,瞬態載荷峰值的上限嚴格受和樂葉面的曲率約束。
只要骨架材料的屈服極限高於這個曲率約束給出的載荷上界,就不會發生不可逆損傷。
附錄里針對現役航空鋁合金的載荷上界做過算例,而我們這次用的鈦鋁釩基複合材料,屈服極限是現役航空鋁合金的三倍以上,安全裕度完全足夠。
前期準備已經很充分了,三個月時間是完全寬裕的。」
他說完,那雙琥珀色的眼睛平靜的落在白慶陽身上。
「還有問題嗎?」
這是什麼速度了,飛機都沒這麼快。
會議室里後排有個年輕的博士生下意識地吸了一口氣,聲音很輕,但在安靜的會議室里顯得格外清晰。
他旁邊的人用手肘碰了他一下,他趕緊抿住了嘴。
肖宿沒有停頓,繼續說道:
「當然,這套技術體系在民用領域可以衍生出的應用場景肯定遠不止於此,我們的工作也不只是完成這個實驗就行。
按照後續安排,基於同樣的渦墊控制技術,將會大規模的推行小型化的個人低空出行工具,不需要機場跑道、不需要固定航線,只需要一塊平整的起降場地,屆時城市之間的低空空域將被充分利用起來,現有的交通基礎設施壓力會得到根本性的緩解。
針對這個過程中遇到的問題,需要各位一起努力。」
會議室後排那幾位年輕工程師和博士生的表情已經完全變了,科幻照進現實的眩暈感明晃晃地掛在每一個人臉上,有人下意識地把面前那份項目框架翻到第一頁,盯著標題看了好幾秒,好像要確認自己此刻不是在做一個過於逼真的夢。
申鶴慶注意到了後排的氣氛,端起他茶抿了一口,什麼都沒說,心裡卻禁不住的打鼓。
哪怕之前已經有所準備了,但是聽到肖宿的設想,他還是不由得心跳如雷,這設想,太大了,太有野心了。
肖宿是要憑一己之力改變整個國家的交通方式啊。
韓柏岩的目光從投影屏幕上收回來,嘴角壓著一絲若有若無的笑意。
肖宿沒有給他們太多時間消化,按照自己的節奏開始了下一步。
「理論框架、材料體系和氣動布局方案的前期工作已經完成了。
逆材料框架給出的鈦鋁釩基複合材料在中試產線上已經跑通了第一批樣品,比強度是現役航空鋁合金的三倍。
和樂渦墊的數學框架在天河超算上通過了初步數值驗證,預計半個月內可以完成首輪原理樣機的數字風洞全狀態仿真和渦墊控制系統的硬體在環測試,之後轉入全尺寸原型機的總裝階段。」
會議室里陷入了一陣短暫的絕對安靜。
前排那些老成持重的工程師們有的低頭看表,有的快速翻回框架摘要的時間節點部分,似乎在用目光反覆確認那幾個日期。
後排的年輕研究員們則三三兩兩交換著眼神,壓抑的騷動止也止不住。
半個月,說句神速也不為過了。
聽到肖宿的話,坐在航天科工席位後排的一個老人眉頭緊緊的皺了起來。
白慶陽今年已經六十七歲了,可以說是航天科工集團動力系統領域的元老級工程師,從第一代運載火箭的發動機渦輪泵一直干到現在的超燃衝壓推進系統,經手的型號比在場大部分人的年齡都多。
在航天口,他的名字幾乎等同於嚴謹兩個字,他主持過的技術評審從來沒有一個人能在他的質疑面前全身而退。
白慶陽把面前那份項目框架摘要從頭到尾看了一遍,又翻到分工和時間節點那一頁仔細琢磨了好一會兒。
他之前就已經認真研讀過肖宿的那篇和樂渦墊論文,論文本身當然無可挑剔,但是正因為看懂了論文,他更清楚這套理論要落地有多難。
矢量噴口陣列的響應頻率要求、柔性鱗片蒙皮在跨音速氣流中的疲勞壽命、渦墊構型在極端氣象條件下的拓撲切換可靠性,這些問題每一個單獨拎出來都夠一個專項課題組做上好幾年,現在肖宿要求在三個月內全部完成,未免有些太急功近利了一點。
他坐直了身子,看著肖宿大聲道:
「肖教授,我提幾個問題。」
所有人的目光轉向了他。
韓柏岩在白慶陽開口的瞬間也微微坐直了身體,兩隻手緊緊的扣在一起,心裡升起一些不安。
「你的整體設想很好,但是,半個月內完成首輪原理樣機測試,三個月完結課題,未免太過緊迫了。
你的方案當中,難點可一點不少,就那矢量噴口陣列的響應頻率來說,要求是要達到毫秒級的,而我們現有的壓電作動器只有在實驗室條件下才能做到這個水平,裝機之後呢,振動、溫變、電磁干擾這些實際工況隨時都會都它造成影響,響應頻率和精度都會打折扣。
你的和樂控制框架在理論上對噴口響應精度有嚴格的上限要求,如果裝機後的實際精度達不到理論要求,渦墊的拓撲構型能不能在降級條件下保持穩定呢?你有沒有做冗餘設計呢?」
「此外,柔性鱗片蒙皮在跨音速氣流中的氣動彈性響應是非線性的,我們現有的氣動彈性模型在處理這種微納尺度鱗片陣列時還沒有經過驗證。
鱗片之間的氣動耦合會導致局部顫振,這種顫振如果沿著鱗片陣列擴散,會直接破壞渦墊的全局穩定性,你的框架又要如何處理鱗片陣列的多體氣動彈性耦合問題呢?」
「最後,渦墊構型在極端氣象條件下的拓撲切換,我看你的框架是用和樂群的軌道等價類來處理。
不過,軌道切換本身是一個非定常過程,切換過程中的瞬態氣動載荷峰值你有沒有做過估算呢?
如果瞬態載荷超過骨架材料的屈服極限,切換過程中飛行器會不會發生不可逆的結構損傷?
這些問題哪個都不簡單,而現在你要求的時間這麼緊迫,如果因為效率導致最後實驗出了問題,那可是得不償失的。」
他的話說完,會議室里安靜得只能聽到牆上電子時鐘跳動的微弱電流聲。
白慶陽在航天科工工作了一輩子了,他熟悉這些東西就像熟悉自己的身體一樣,他提出的每個問題都精準地戳在了和樂渦墊框架從理論到工程落地的最關鍵環節上,很明顯是經過了細細的思考的,他的擔心也不無道理。
不過這些問題在肖宿看來,只是在摳細節而已,實在談不上什麼問題。
「你說的這些其實都不是問題,也沒擔心的必要。
和樂控制框架的核心不是控制每個噴口的絕對精度,而是控制噴口之間的相對相位關係,單個噴口的絕對精度即使下降百分之二十到三十,只要噴口陣列之間的相位關係保持鎖定,渦墊的全局拓撲就不會失穩。
這套相位鎖定機制在論文的第三章第二節已經證明過了,它和材料逆向設計框架里多組分合金的相穩定裕度用的是同一個數學構造。
至於你說的降級條件下冗餘設計,實際上就是論文第五章里討論的容錯和樂軌道構造,當部分噴口失效時,系統自動將失效噴口從渦墊的全局和樂群中剔除,用剩餘的噴口重新編織一套降級的渦墊構型。
這套容錯機制在控制系統設計里已經預留好了。」
「而鱗片陣列的多體氣動彈性耦合,論文的第四章專門講了這個。
鱗片之間的氣動耦合在數學上是一個近場並矢格林函數的離散形式,和隱身衣超表面天線陣列的單元耦合是同一個數學結構。
我們之前做隱身衣的時候,用圖拉普拉斯譜分解處理過天線單元之間的電磁耦合,這個方法可以直接移植到鱗片陣列的氣動彈性耦合上。
具體做法是把所有鱗片看成一個圖模型的節點,鱗片之間的氣動耦合係數作為圖的邊權重,然後用圖拉普拉斯矩陣的特徵分解把整個耦合系統映射到模式空間。
在模式空間裡,耦合矩陣變成一個對角矩陣加一個稀疏的擾動項,求解複雜度從O(N³)降到O(N)。
這套方法在隱身衣項目里已經經過了工程驗證,不存在未經檢驗的問題。」
「此外,你說的軌道切換過程中的瞬態氣動載荷峰值問題,這個在論文的附錄里早就做過數值估算了。
軌道切換是一個沿和樂葉面的平滑滑移過程,渦墊的能量在滑移過程中會被連續地重新分配到不同的葉面上,瞬態載荷峰值的上限嚴格受和樂葉面的曲率約束。
只要骨架材料的屈服極限高於這個曲率約束給出的載荷上界,就不會發生不可逆損傷。
附錄里針對現役航空鋁合金的載荷上界做過算例,而我們這次用的鈦鋁釩基複合材料,屈服極限是現役航空鋁合金的三倍以上,安全裕度完全足夠。
前期準備已經很充分了,三個月時間是完全寬裕的。」
他說完,那雙琥珀色的眼睛平靜的落在白慶陽身上。
「還有問題嗎?」