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军阀李枭从1916开始

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第420章 天狼星的喘振(5 / 5)
定性。”

    “第二,控制系统失效。”

    沈兆轩在黑板上画出了一架飞机的俯视图,并标出了受力矢量。

    “副翼反效和低头力矩彻底剥夺了飞行员的控制权。在接近音速时,激波导致的阻力暴增,使得主翼升力中心后移。飞行员试图用副翼进行补偿,但高动压扭曲了后掠翼的主梁,导致飞机向反方向发生了不可控的翻滚。交变应力超越了合金的屈服极限,飞机在空中解体。”

    沈兆轩放下指示杆,目光环视在场的高级工程师们。

    “我们在跨音速领域的流体力学认知,是不及格的。”

    李枭看着桌面上那根折断的铝合金主梁断口,手指在桌面上敲击了两下。

    “发现问题只是第一步。我要听解决方案。”

    沈兆轩深吸了一口气,从公文包里拿出了三张全新的、带有复杂微积分推导公式的设计草图。

    “要突破这堵音速的墙壁,我们必须对飞机的骨架和动力入口,进行三次外科手术级别的大改造。这涉及到流体力学、结构力学和控制逻辑的根本性重构。”

    “第一项改造:进气道激波锥。”

    沈兆轩将第一张草图贴在黑板上。图上的飞机进气口,不再是空荡荡的圆筒,而是在中央多出了一个可以前后移动的尖锐圆锥体。

    “我们不能让超音速气流直接撞进压气机。我们必须在进气道中央增加一个可调节的中心激波锥。”

    “利用这个锥体在超音速气流中产生的多道斜激波,强行将超音速空气减速。空气在经过斜激波和正激波的连续压缩后,动能转化为压力能,速度降低到亚音速状态,然后再平稳地喂入压气机。”

    “这样可以保证叶片始终在正常的气流速度和迎角下工作,从源头上消除旋转失速和喘振的诱因。”

    “第二项改造:面积律。”

    沈兆轩贴出第二张草图。

    这张图上的飞机机身,在与机翼连接的地方,并没有保持笔直的圆柱形,而是向内深深地收缩,呈现出一种类似于可口可乐瓶的蜂腰形状。

    “在跨音速阶段,激波导致的阻力暴增并不是均匀的。我们重新计算了天狼星机身在轴向上的横截面积分布。”

    他在俯视图下方画了一条曲线。在机身与机翼连接的地方,横截面积曲线出现了一个陡峭的波峰。

    “流体力学的数学模型告诉我们,如果飞行器的横截面积在沿轴线方向变化不平滑,在接近音速时就会产生巨大的波阻。就像一艘船在水面上行驶,船体突然变宽会激起巨大的波浪阻力一样。”

    “由于机翼增加了该区域的总横截面积。为了保持从机头到机尾总体横截面积的平滑过渡,消除那个陡峭的波峰。我们必须在机翼所在的位置,强行削减机身的体积。把机身掐细。”

    “在风洞测试的初步数学模型中,这种蜂腰设计能够将跨音速波阻大幅度削减百分之四十以上。这是解决激波阻力发散的根本途径。”

    “第三项改造:全动平尾。”

    沈兆轩贴出最后一张草图。图上的飞机尾部,不再是固定水平尾翼加可活动升降舵的传统结构。而是整个水平尾翼成为一个完整的部件,可以绕着一根粗大的钛合金转轴整体上下偏转。

    “在接近音速时,传统固定水平尾翼表面产生的激波,会使后面的升降舵处于气流分离的低压尾流中。舵面无论怎么偏转,都无法获得足够的空气反作用力,导致飞机彻底失去控制效率,无法克服低头效应。”

    “解法是彻底抛弃升降舵。让整个水平尾翼作为一块巨大的操纵面进行整体偏转。只有这样,才能在跨声速激波的严重干扰下,获取足够的空气动力学俯仰力矩,强行把机头拉起来,将控制权还给飞行员。”

    沈兆轩放下教鞭。

    “进气道激波锥解决动力。面积律解决阻力。全动平尾解决控制。”

    “这就是跨越音障的钥匙。”

    李枭听完汇报,目光扫过在场的工程师们。

    “激波锥,面积律收腰,全动平尾。”

    “从图纸修改,到半模跨声速颤振风洞测试,再到新机体的钛合金铆接成型。”

    李枭走到黑板前,用手重重地拍在那张画着蜂腰设计的图纸上。

    “我给你们六个月的时间。”

    “在明年春天结束之前。我要看到大西北的飞机,在平飞状态下,用纯粹的推力和几何学设计,把那堵看不见的音速墙壁,撞得粉碎。我们要确立在超音速维度的绝对统治权。”