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：10.13675/.tjjs.2203015）
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10.9KM/S的速度。
这个速度之快，比第二宇宙速度只差了300M/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：
qA2kk-1p00[(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MBPR，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∫Vϕ(r，t)dV=∂∂t∫Vϕ(r，t)dV+∮Sϕ(r，t)u⋅ndA
ΔN=(∭IIσd+∬IIIσd))t+Δt−(∭IIσpd)t
lit→0(∭Iσd)t+ΔtΔt=−∬σ⋅V→⋅dA→=∬σsαdA(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·dAA。
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d/u=(k+1)Ma2u/2+(k−1)Ma2u】
【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......】
【∑Fv=∂∂tvV→dB+∬→)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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