第五百五十九章 真給跪了

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「.......」

教室裡。

聽到徐雲口中冒出的這句話。

錢五師以及現場的眾多「誅仙劍」小組成員，頓時齊齊為之一愣。

說出來以後別打他？

這是啥意思？

難道徐雲要說的是那種「我不是針對誰但你們都是垃圾」的話？

不過很快。

錢五師便想明白了徐雲的意思：

這傢伙是怕自己提出來的要求太離譜被人揍呢.....

於是他爽朗一笑，相當大氣的一揮手，對徐雲說道：

「韓立同志，你不用有負擔，有什麼想法儘管說出來便是。」

「不管是五彩斑斕的黑，還某個零部件放大的同時想要縮小一點都無所謂——做不做得到那是我們專案組的事兒。」

「我之所以請你來做助理，不正是想著你能提出一些獨到的見解嗎？」

「.......」

聽到錢五師這番話。

本就有意表明出內心想法的徐雲便也不再遲疑，直接了當的開口道：

「錢主任，您還記得我們剛才在外頭聊到的乘波體技術嗎？」

錢五師點了點頭：

「當然記得。」

徐雲則用手指做了個從上到下的自由落體動作，又說道：

「按照最初的設計，「誅仙劍」導彈從三萬米高空落下後，下落速度很快就會接近音速，並且一直會和迎面而來的空氣發生撞擊。」

「空氣在前方堆積和壓縮，導致溫度升高，把動能變成熱量帶走。」

「同時導彈前後的氣壓差會產生空氣阻力，給彈體一個逆向的加速度，也就是所謂的過載。」

聽到徐雲丟擲的這句話。

錢五師再次微微點了點頭。

眾所周知。

氣體壓縮是導彈以及飛行器常見的一種情況，它會導致過載和加熱的出現——摩擦反而是次要因素。

飛行器的過載越大。

就說明前方的氣壓越大，壓縮越劇烈，產生的熱量也會越強。

接著徐雲頓了頓，繼續解釋道：

「除此以外，高空的大氣密度也是一個不容忽視的環境因素。」

「有大氣密度在，「地心引力始終大於導彈繞地旋轉所需的向心力」這句話是可以實現的。」

「基於以上幾點，我有一個不太成熟的想法，就是......」

「我們能不能設計出一種彈體，在一定發射角度的配合下，讓它在整個飛行途中完成一種類似【㇏】的、從高到低的執行軌跡呢？」

「整個轉向過程全程透過氣動結構完成，如此一來，我們只要準備最後衝刺階段需要的橫向推進劑就行了。」

「？！」

聽到徐雲的這番話。

一旁的錢五師頓時一愣，現場的其他人也陷入了沉默。

過了片刻。

錢五師胸口起伏了幾下，整個人的呼吸頻率......

驟然急促了起來。

似乎......

有門兒？

要知道。

根據錢五師等人最初的設計，導彈的下落步驟是這樣的：

從誅仙劍陣平臺離開後，先進行一段自由落體。

這段自由落體大概有一萬多米，隨便舉個數值吧，比方說從三萬米到兩萬米這個區間——U2則在1.8萬米甚至更低的高度執行拍照任務。

等雙方的豎直高度差在一兩千米的時候。

導彈的氣舵等設計開始起效。

推進劑燃燒產生橫向動能，透過側推開始讓導彈轉向。

最後超寬頻近炸引信開始工作，引導導彈命中U2。

在整個過程中。

導彈的轉向近似可以看成是一個類似【L】的形狀。

但另一方面。

想讓高速下落的導彈拐彎，這裡需要的推力其實是很強的。

而推力的實質，就是消耗燃燒室內的推進劑。

拐彎所需要的推進劑之多，甚至要遠遠超過直線加速的消耗。（doi：10.13675/.tjjs.2203015）

但如果能夠利用氣動結構讓導彈自行完成轉向......

那麼這部分的推進劑就有可能省略了。

如此一來。

整個燃燒室的體積，一下子可以縮短半數以上！

什麼？

你問為什麼不直接斜45°發射？

當然是因為斜45°發射需要一直用推進劑讓導彈保持一個斜向下的姿態，這種做法消耗的推進劑甚至要比L型更多。

看著陷入沉思的錢五師。

一旁的徐雲則輕輕縮了縮脖子。

應該不會被打吧.....

畢竟他也不知道這個方案是否具備可行性。

他提及的這個方案的最初靈感，其實來自後世嫦娥五號迴歸時使用的技術。

也就是當年曾經上過熱搜的那個【太空打水漂】。

當然了。

這個打水漂技術的真正稱呼，其實是「跳躍式再入」，屬於一個非常精細的操作。

這是半彈道再入的一種特例，適用於高速再入稠密大氣層。

至於目的......

自然就是為了儘可能降低過載和加熱。

上輩子是吳剛的同學應該知道。

地月的距離其實很遠。

當探測器從月球返回的時候，幾乎是在垂直向著地球做自由落體。

重力會不斷加速探測器，最終會把它加速到10.9KM/S的速度。

這個速度之快，比第二宇宙速度只差了300M/S。

太空中沒有阻力，這意味著飛行過程中你不用開著引擎，但你也沒處踩剎車。

任何人為的速度改變，都需要人工施加外力。

等飛到了目的地。

如果你不想硬著陸...也就是撞上去，就必須改變速度甚至方位。

對於月球，落地的時候還可以用火箭強行消力。

畢竟它引力小、速度慢嘛。

可是對於地球這麼大引力的物體，這種做法就行不通了。

原因很簡單。

化學火箭能提供的速度改變數，主要取決於燃料的多少。

想增加速度改變數，就必須增加燃料。

但這樣一來。

且不論嫦娥五號的燃燒室夠不夠存放燃料，光是發射嫦娥五號的運載火箭就要增大數倍——根據之前的齊奧爾科夫斯基公式可以看出，隨著速度改變數的增加，火箭質量會指數倍地提升。

因此這種做法顯然是不行的。

最終經過各方面討論。

設計組制定了一個特殊的迴歸方案：

如果能把進入大氣層的位置精確控制在一個叫「再入走廊」的範圍內，那麼大氣密度可以對迴歸艙進行減速。

也就是迴歸艙進入到大氣層約60公里後，會在底部形成一個弓形激波。

這個激波會將返回器再次彈出大氣層，而後進行二次再入。

如此一來。

返回器的速度就會降低40%以上。

這個原理，其實就是錢老爺子乘波體的具現。

因此在剛才。

聽到錢五師的詢問後，徐雲忽然冒出了一個想法：

嫦娥五號返回器和「誅仙劍」導彈的起始條件其實非常類似：

它們都是豎直下落。

只是一個高度高一個高度低罷了。

所以若是能對「誅仙劍」導彈的發射位置進行一定最佳化，讓它的彈頭不要豎直朝下，而是略微傾斜.....

同時再對彈體進行一些氣動結構上的設計，說不定就能透過激波達到一種效果：

彈體在下落過程中在自身構造的引導下，不斷開始發生水平的偏移。

最終從最開始的【╲】變成【→】，整個過程卻不消耗任何推進劑，並且保持了一定程度的動能。

等到接近U2的時候，推進劑燃燒加速，導彈正中紅心！（注：這是我找了二炮裝備研究院一個朋友想出來的方案，不是我本人想出來的哈，我沒那腦子......）

當然了。

這只是徐雲以一個外行人角度想出的畫面，他並不瞭解這在導彈設計中是否存在難度。

萬一這靈感在導彈研製領域和五彩斑斕的黑是一個概念......

那麼徐雲保不齊就要準備喝驢毛湯了。

不過目前看來.....

似乎情況沒他想象的那麼糟糕？

至少錢五師的目光沒往角落的那把掃帚上瞟......

過了大概有好一會兒。

錢五師方才眨了眨眼，將目光收回了現實。

只見他先是以一種全新的目光審視了徐雲一番，又走到徐雲身邊，伸手在徐雲的天靈蓋周圍按了幾下。

發現掀不開後，有些遺憾的嘆了口氣。

徐雲：

「？？？？？」

又過了幾秒鐘。

錢五師方才徐徐開口道：

「韓立同志，不瞞你說，我真想看看你這腦子是怎麼長出來的。」

「利用激波和發射角進行氣動最佳化，這可真是太......」

錢五師隱隱做了個「騷」字的口型。

不過到了最後，他還是換成了幾個更加平和的字眼：

「太天馬行空了......」

見此情形。

徐雲不由心中一喜，試探著對錢五師問道：

「錢主任，所以....我的這個想法其實是可行的？」

錢五師聞言收斂了臉上的感慨，沉吟片刻，認真說道：

「韓立同志，你的想法很奇特，但具體是否可行.....只能說有一定的機率。」

「畢竟激波的常見條件是超音速，而三萬米的導彈以一定傾角落下後想要達到超音速其實很困難——畢竟U2的位置並不是在地面，而是在萬米甚至接近兩萬米的高度。」

「當然了，高亞音速也能產生區部激波，但這種結構曲線我們卻沒有任何資料可以參考。」

「所以我只能說存在一定的可行性，但是否可以在短期內落到實處......」

「還需要進行更詳細的馬赫數以及啟動結構推導計算。」

提及正事，錢五師的表情就很認真了。

正如他所說的那樣。

徐雲的想法很有新意，但落實在技術上的時候就很困難了。

因為這涉及到了馬赫數的概念。

啥叫馬赫數呢？

這就首先要提到一個概念：

那就是飛行器在超音速飛行時，它們的速度往往是沒有改變的，真正改變的是空氣的聲速。

這是因為低空飛行和高空飛行是完全不同的兩個概念，二者的大氣溫度存在很大差異。

因此。

同一個速度在高空可能是超音速，但在低空往往是亞音速。

所以為了更好地區分不同型別的流動，真正表達的術語是馬赫數。

或者再準確點說......

馬赫數不僅僅是用來區分不同型別的流動，馬赫數最本質的作用是體現流體的被壓縮的狀態。

關於這一點，大家可以這麼理解：

把空氣想象成一根「彈黃」，「彈黃」的剛度與馬赫數成反比。

所以當馬赫數較小的時候。

「彈黃」的剛度較大。

所以速度所造成的波動就會輕易傳遞到「彈黃」所有位置，「彈黃」就不會被壓縮。

因此。

馬赫數小到一定程度時，可以認為空氣是不可壓流體。

當馬赫數較大的時候呢。

「彈黃」的剛度較小。

速度所造成的波動容易造成「彈黃」的區域性壓縮，此時認為空氣是可壓流體。

這個概念非常簡單，也非常好理解。

一般來說。

馬赫數小於0.3的低速流體，可以視為不可壓流體。

而馬赫數大於0.3的流體，則為的可壓流體。

並且馬赫數超過1的時候，便會產生激波。

當馬赫數已經超過跨聲速區域後。

激波不會出現在飛機表面，而是出現在飛行器的前方——此時的激波也叫脫體激波。

所以想要保證誅仙劍導彈在只靠重力勢能提供動力的情況下完成【㇏】式飛行，必須要精準確定激波出現的位置。

也就是.....

類乘波體結構的設計。

等等！

類乘波體？

想到這裡。

錢五師忽然意識到了另一件事：

如果說這個導彈真的被設計了出來，那麼自己之前和徐雲所說的吃斧頭的事情豈不是就......

過了幾秒鐘。

錢五師用力一咬牙。

罷了。

如果真能搞出這種導彈，啃兩口斧頭又算什麼？

真男人就該啃斧頭！

..........

總而言之。

到了這一步。

大方向上的討論也算是暫時告了一段落，剩下的便是.....

結構上的設計與計算。

於是錢五師再次按照之前的方式，將現場眾人分成了三個小組。

不過與先前不同的是。

這次錢五師不再和徐雲出門摸魚，而是組成了第四個小組進行計算。

小組的另一個成員是個同樣圓臉的中年男子，看起來三十出頭，是計算組的一位成員：

此前提及過。

基地派來的計算組一共有十個人，之前的小組卻有三個，所以早先的分配方案是334，有一個其實是多餘的。

眼下錢五師親自成立了第四小組，那麼多餘出來的人自然被拉來打起了下手。

按照職能的劃分。

四個小組分別負責四個構型推導：

超聲速軸對稱

、

吸氣式推進動力、

二維進氣道構型、

以及.....

考慮黏性情況下定平面形狀的密切錐設計。

其中錢五師和徐雲負責是第一個超聲速軸對稱，這也是整個過程中最困難的一個方向。

不過徐雲倒還是開心的。

畢竟一來能和錢老搭檔，他在情感上就先天不感覺牴觸，反而很興奮。

不誇張的說。

這是一種無上的榮耀，比什麼上電視被採訪、得某某某獎榮耀多了。

二來則是......

超聲速軸對稱算是四個步驟中，最接近流體力學的一個領域，涉及到很多流體力學的知識。

這個方面徐雲不說多精通吧。

至少不用像之前那樣昆西附體，全程OvO。

接著很快。

四個小組便每組選擇了一間教室，開始了各自的計算推導。

其中錢五師和徐雲這組留在了原本的這間教室，畢竟照顧殘疾人嘛。

「韓立同志。」

待眾人離去後。

錢五師看了眼身邊數算組的那位成員，沉吟片刻，對徐雲說道說道：

「韓立同志，不知道你對超聲速軸對稱有了解嗎？」

徐雲點了點頭，開口道：

「唔......大致懂一點，比如說這是您提出的乘波體的三種生成方式之一。」

「其餘的兩種分別是或超聲速二元流場，以及流經任意三維構型的超聲速流場。」

「軸對稱最小波阻構型可以透過經典最小阻力理論獲得，算是最容易生成乘波體的方式。」

錢五師滿意的點了點頭。

隨後他在演算紙上畫了個比較簡單的圖示，說道：

「既然韓立同志你對超聲速軸對稱並不陌生，那麼我們就直接進入正題吧。」

「我們這組在技術側的目的很簡單，就是將最小波阻錐導乘波體和內轉式進氣道完成一體化設計。」

「而這個設計的核心，就是曲面內錐流場的引數推導。」

說罷。

錢五師又從身邊取來了幾份檔案，對徐雲說道

「你看這裡，這是我在早些年推匯出的乘波體激波面和內錐激波面的部分交線。」

「其中曲線CD是一段捕獲型線，通常交點D位於內轉式進氣道基準流場的中心體上......」

眾所周知。

在前體進氣道一體化設計方面，眼下這個時期各國的方案有很多種。

比如李維斯特在錐形流場中用流線追蹤法設計出進氣道的唇口，來近似匹配二維進氣道構型。

霓虹的高嶋伸欣則用密切錐方法完成了這一步。

英國的斯達克則採用的是變楔角法——這位其實也挺可惜的，要是英國當年多支援他的研究，英國說不定會先完成乘波前體的研發。

而錢五師採用的則是最小波阻錐導乘波體的耦合設計，即便在後世也算是相當大膽了。

沒辦法。

如果不另闢蹊徑。

徐雲的方案壓根就沒有落地的可能。

至於錢五師拿出的這份檔案，可不僅僅是早些年那麼簡單。

這些檔案都是他從海對面提前寄回來的寶貴資料，在當時堪稱孤本，珍貴程度難以用語言來形容。

等到金貝兒背刺舉報錢五師，錢五師與妻子被監禁之後，他就再也沒法帶出或者郵寄任何東西回國了。

當然了。

也正是因為

有這幾份在海對面做過的資料，錢五師才會選擇和徐雲莽這麼一波。

接著很快。

錢五師畫出了一條豁口面的激波型線，並且將交點D位，寫到了內轉式進氣道基準流場的中心體上。

接著又寫下了一個流速公式：

qA2kk-1p00[(pp0)2k-(pp0)k+1k]

這是完全氣體在一元等熵定常流動下的描述，在1954年就已經被推匯出來了。

寫到這裡後。

錢五師的筆尖微微一頓，對徐雲道：

「韓立同志，你覺得接下來應該計算什麼？」

「背壓比，還是面積-流速關係？」

徐雲知道這不是自己該客套的時候，因此立刻便表達了自己的看法：

「錢主任，我個人覺得背壓比應該會更好一點兒。」

上輩子在成飛工作的時候，徐雲曾經聽一位搞流體的同事說過一件事：

激波這東西產生之後，熵會增加，但滯止壓力卻會減小。

同時呢。

激波前後的滯止溫度不變。

所以在這種情況下。

計算面積-流速關係會出現一個只有透過超算才會知道的誤區：

不匯入壓縮性係數的話，整個公式將會完全報廢。

因此在錢五師詢問意見後，徐雲立刻提出了自己的看法——如果錢五師不問，徐雲就會主動開口。

而在徐雲身邊。

錢五師聞言也點了點頭：

「正合我意。」

於是很快。

錢五師便計算起了背壓比。

所謂背壓比。

指的噴嘴出口靜壓力與噴嘴上游滯止壓力之比，不過在設計方案中指的是錐流場與氣體的耦合比。

當錐流場剛好達到臨界條件時。

外部氣體達到音速，同時氣體質量流量達到最大值，此時的背壓比即稱為最大背壓比。

這個概念有點類似後世的MBPR，不過釋義上更接近下游。

接著很快。

徐雲也估量了一番自己的右手狀態。

今天他的右手還沒用過，負載為0，因此他便也拿起筆和紙協助寫了起來。

眾所周知。

如果激波為正激波，且不考慮激波厚度，那麼激波控制體的形狀就會很對稱：

你比劃個剪刀的手勢，然後指尖向下。

這就是激波控制體的圖示了。

而控制體CV基本方程，則由三個連續方程組成：

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→=∬σs⁡αdA(這排版將就著看吧)

其中t為時間；

Fx為控制體內流體的受力在x軸上的分量；

v為流體速度失量；

A為控制體表面面積失量；

V為控制體體積。

同時考慮氣體穩定流動，再假設速度、能量在激波截面上是均勻的。

便有∫CSv·dAA。

隨後徐雲把截面態聯立在了一起，準備繼續推導下去。

然而半分鐘後。

徐雲忽然眉頭一皺，嘴裡嘖了一聲，輕輕搖了頭：

「不行，要是這樣

擬合的話，就沒法繼續計算了.....」

結果話音剛落。

徐雲的耳邊忽然傳來了一道聲音：

「韓立同志，為什麼沒法繼續計算？」

「？」

徐雲頓時一怔，順勢朝發聲者看去。

轉過頭後。

發現數算小組的那位被叫做什麼「大於」的圓臉中年人，不知何時已經來到了自己身邊。

徐雲見狀掃了眼正在低頭計算的錢五師，壓低聲音解釋道：

「大於同志，這不是很明顯嗎？」

「激波後的溫度高於激波產生前，壓力間斷性地急劇上升，擴散段的方程顯然是算不出來的。」

說罷。

徐雲便搖了搖頭，準備試著思考另一種方法。

然而令他有些意外的是。

圓臉中年人聞言後沒有再說話，而是同樣低頭拿著筆和紙寫了起來。

徐雲見狀也不再說什麼，繼續做起了思考。

過了大概三四分鐘。

中年人忽然將算紙遞到了徐雲面前，說道：

「韓立同志，你看看這個。」

徐雲這會兒還處在思路斷檔期，被人反覆打攪，心中多少還是有些想法的。

反感談不上。

但不耐煩肯定有點兒。

畢竟這可是後世的2023年都已經形成定式的準公理，在徐雲看來沒太多討論的必要。

不過出於對這個時代先輩的敬重，徐雲還是決定先幫忙這位同志找出問題，給他簡單的上上一課。

結果在看到算紙內容的第一時間。

徐雲便頓時童孔一縮。

只見此時此刻。

算紙上赫然寫著一段推導：

【已知d/u=(k+1)Ma2u/2+(k−1)Ma2u】

【以及y=pd/pu√[2kx2−(k−1)k+1]^1/2】

【對以上二方程進行聯立，建立二維柱座標下的可壓縮粘性氣體的連續性方程、N-S方程、能量方程和氣體狀態方程】

【透過變式可知，截面態會在擴散段後半段中逐漸增大，引入氣體邊界層影響後可得最終式......】

【∑Fv=∂∂tvV→dB+∬→)dA......】

「？？？？？？」

看著面前的計算結果。

徐雲在內心激烈震動的同時。

下意識問了一句話：

「大於同志，你怎麼稱呼？——我是問你的全名。」

「你說我啊？」

名叫大於的圓臉中年人聞言扶了扶眼鏡，很是憨厚的笑著說道：

「我叫于敏.....噯，韓立同志你怎麼摔下去了？」

........