学霸的军工科研系统 第1135节

　　“石蜡？”

　　这个有些过于平凡的结果让栗亚波颇为意外。

　　“当然不是普通石蜡，要经过改性和掺混……但是仅就作为基体燃料而言，平均碳原子数在30左右的烷烃，也就是我们常说的石蜡，确实符合这个表上的所有要求……”

　　常浩南倒是没有表现出太多惊讶，只是淡然点了点头：

　　“那我把这些结果给你复制一份，你回去之后抓紧验证一下，如果用石蜡基燃料，能不能满足吸气式高超火箭助推段的性能需要！”

第1288章 大力出奇迹

　　关于火箭助推器的研究，毕竟不是高超音速武器项目当中的重点。

　　因此，在把后续任务分配给林成刚和栗亚波之后，常浩南还是很快投入到了对于乘波体飞行器本身的研发当中。

　　就在几人送走林成刚的时候，JF14风洞也恰好完成了上一次气动之后的检查维修和准备阶段，可以开始下一轮测试了。

　　实际上，尽管大型超高速风洞的操作颇为繁琐，但正常情况下的两次启动之间，充其量也就需要几个小时而已。

　　而这次之所以耗费了几乎一整个白天，则是因为常浩南要进行一项新的多物理场复合研究。

　　因此除了正常的准备工作以外，还需要对风洞模型和模型支撑架进行一系列改造。

　　也多亏JF14算是为了高超音速武器项目而专门建造，所以提前就预留了相关的硬件设备。

　　否则这种功能性的改造，往往需要一周甚至更长时间才能完成。

　　当常浩南三人重新回到风洞控制室的时候，正好撞上身穿一身蓝灰色工装的陈宏：

　　“常院士，老姜，我正准备去计算中心找你们来着。”

　　后者当即停下脚步：

　　“三号风洞模型已经安装到位，电离发生装置也都准备就绪，流场、温度场和电磁场传感器测试正常，随时可以进行启动。”

　　常浩南点点头，快步来到操作台正中央的一台电脑前面。

　　一般来说，为了让操作人员便于直接观察到风洞内部的工作情况，常规风洞都会在模型周围安装一系列摄像头。

　　但超高速风洞因为过于夸张的工作压力和气流总温，势必没有安装光学观测设备的条件，只能通过冷冰冰的传感器数据和模拟示意图来确认工作腔的状态。

　　实际上，本次测试所用的三号模型在总体轮廓上和一二号之间并无本质区别，都是标准乘波体外形的原理模型，并非任何一种高超音速飞行体的具体设计。

　　但在模型内部却是与前面两个完全不同的中空结构，并通过下方的模型支撑架引入了一条液体管路。

　　同时，在乘波体头部的最顶端设置了一系列小孔，用于将事先准备好的离子液体雾化喷出。

　　而此时，屏幕上的每一个设备点旁边，都显示着一个绿色的小圆点，表示全套设备一切正常。

　　“准备开始吧。”

　　JF14风洞从最初落地至今已经进行了近百次启动，早就渡过了最初的不稳定阶段，所以设备本身的运行情况并不需要常浩南过分关注。

　　随着他的一声令下，早已准备就绪的工作人员分别就位，由陈宏本人拧动钥匙，打开了爆轰驱动段的点火开关。

　　氢氧混合气在千分之一秒的时间之内被电火花引燃，爆轰波经过激波反射腔和辅助爆轰段的多重叠加增强之后，形成高温高压的工作气流，沿着拉瓦尔喷口涌入装载着被测试模型的工作腔。

　　在爆轰波产生的几乎同时，飞行器前体的喷嘴开始向前喷射经过高压电离之后的逆向离子雾，在与高达12马赫速度和8000K总温的气流遭遇后，将原先紧挨钝体的强弓形激波推离物面，在中间位置依次形成接触面、射流层和马赫盘，并在喷嘴出口附近产生大范围回流区，将足以融化一切金属材料的高温气流阻隔在了风洞模型的表面之外……

　　……

　　尽管JF14已经属于“超长实验时间”的先进风洞，但每次启动所对应的有效测试周期也只有100毫秒左右而已。

　　因此，整个过程对于控制室里面的人们来说，也就只能听到“噗”的一个微弱点火声，然后在电脑屏幕上瞬间看到一大堆的传感器数据而已。

　　很快，本次测试所需要的一系列测试结果便被从另外一个专门的传感器数据处理工位送了过来。

　　“相比于使用半球形支杆进行防护的二号模型，三号模型在初始时刻的峰值热流密度下降至477.74W/cm^2，降幅达到57.4%，而且整体的壁面热流密度均控制在260W/cm^2以下……”

　　姜宗霖手里拿着一份热流密度图，向常浩南汇报道：

　　“从温度场的分布情况能够看出，飞行体头部回流区内的低温低压流体覆盖在钝体表面，起到了良好的热防护效果，另一方面，回流区依附在钝体头部使其等效外形更加细长，因此产生的弓形激波强度减弱，波后的压力和温度升高都相当有限。”

　　“另外，流场监测结果显示，受来流气动加热的影响，整个飞行前体表面的压力分布也相应发生了变化，气动圆顶在前沿部分形成了局部高压区，使得来流滞止点的压力系数达到Cp=1.87，整体气热耦合效应使阻力系数减小了大约4.4%……”

　　看着眼前并非最佳，但绝对算是已经步入正轨的结果，常浩南总算松了口气：

　　“说明我们针对大气层内高超音速飞行所做出的多物理场耦合策略是正确的……至少在方向上是这样，后面只要继续对那些无量纲参数进行调整，就能进一步提高模拟计算的精确程度……”

　　正所谓磨刀不误砍柴工。

　　先利用一个标准乘波体获得足够可靠的高超声速流场计算方式，虽然会额外耗费一定时间，但却给后面真正的设计流程省去了很多麻烦。

　　“表面的电磁屏蔽情况呢？”

　　常浩南再次问道。

　　“目前的传感器还无法直接测试模型表面等离子体鞘套的厚度，但通过安装在飞行体内部的电磁波发射器可以得出，头部在8-10Ghz范围内的透射率，以及侧壁部分在27-35Ghz范围内的透射率均有所提高，这些都和之前计算的情况类似，但是……”

　　说到这里，姜宗霖的语气出现了些许迟疑。

　　不过，还是很快继续道：

　　“但是提高的幅度都还不太够，尤其是头部的透射率，相比一号和二号模型的结果分别只提高了115%和87%，仍然很难让X波段雷达发挥预期当中的探测作用……”

　　这倒是不奇怪。

　　常浩南却没有表现出太大的沮丧：

　　“乘波体头部的鞘套是一个紧贴在外壁上的薄层，在垂直方向上，电子密度和电子碰撞频率这些相关参数会出现很大梯度的变化，从而形成一个类似间断面的结构，导致反射效应大大增加，而我们这个离子流喷射技术主要是削弱黑障的吸收效应，所以在头部的效果确实会偏弱一些。”

　　对于一枚正常布局的导弹来说，头部是制导雷达所在的位置，而侧上方则安装有卫星通信天线，分别对应两种最关键的制导手段，缺一不可。

　　尤其是末端的雷达成像制导，对于命中精度有着决定性的影响。

　　“那……后面是要在飞行体前端运用其它技术？”

　　姜宗霖只是负责风洞测试的，实际并不清楚常浩南对于整个高超音速导弹的总体设计规划。

　　在他看来，乘波体或类乘波体飞行器的内部容积本身就比较局限，目前更是已经被安排的满满当当，实在很难再插入一个完整的新系统进去了。

　　“这倒不必。”

　　常浩南从对方手中接过电磁波信号传输特性的测试结果，在其中几个数字上做了标记：

　　“我选择大力出奇迹。”

　　“哈？”

　　姜宗霖满脑袋问号。

　　常浩南则直接大手一挥：

　　“把用于削弱等离子体鞘套的离子流强度提高一个数量级！”

第1289章 等离子体隐身

　　尽管这个问题是姜宗霖问出来的，但听到常浩南的回答之后，反而是刑牧春的反应更加激烈一些：

　　“提高一个数量级？”

　　尽管吸气式和滑翔式两种高超音速导弹本身都还没有进入真正的设计阶段，但在前期论证、以及验证弹的模拟测试当中，用于抵消等离子体鞘套同时降温减阻的高能粒子流都是由飞行体自带的。

　　强度提高一个数量级，也就相当于生成离子的效率要提高一个数量级。

　　无论是像验证弹那样使用特殊的自发汗表面材料，还是像眼前这个风洞模型一样直接携带离子液体并进行雾化，都很难实现这个有些夸张的目标。

　　不过，常浩南倒是面色如常：

　　“在目前的测试阶段，暂时用更高浓度的离子液和更大的喷射剂量来实现，这也是效率最快的办法，基本不需要对现有的测试硬件进行什么改动。”

　　风洞里面的那个高能离子流发生器，从原理上讲就是条水管接了个雾化装置，因为不用考虑储存问题，所以只要把阀门开度和雾化强度调高，那几乎可以说是想要多少有多少。

　　确实不用进行什么改动。

　　甚至俩小时后就能进行下一组测试。

　　显然，常浩南早就已经对眼下的情况做出过准备。

　　但刑牧春还是感觉有点没底：

　　“那实弹上面……”

　　“实弹上面当然不可能用这种办法……吸气式高超的全射程飞行时间大概要15分钟左右，如果完全依靠离子液雾化来提供粒子源，那要消耗的液体总量少说也要几百公斤起步，除非把战斗部全给拆了，否则根本不可能有足够的载荷和空间。”

　　常浩南背过手去，一边摸着下巴思考着什么，一边回答道：

　　“我目前的计划是，一方面继续使用类似验证弹表面的自发汗冷却材料……不过因为现在除了冷却减阻以外，还多了一个削弱等离子鞘套的要求，所以发汗物质必须有所变化，需要能在大约5000K温度，以及一定的外部条件下发生电离，生成符合我们要求的等离子体。”

　　“另一方面，也需要使用一部分液体或者气体，不过主要功能并不是作为离子源，而是引导外部生成的等离子体流向，提高鞘套削弱的精度，最好是能像战斗机雷达罩的频率选择性表面一样，能专门透过含有某一频率特征的雷达波，而不是无差别透过某个频段范围内的所有电磁信号。”

　　“……”

　　“……”

　　即便考虑到提出者是常浩南，这个设想也属实有些过于夸张，以至于周围包括刑牧春在内的二十来个技术人员听罢，都像提线木偶一样齐齐摆出了目瞪口呆的表情。

　　过了好一会儿之后，姜宗霖才逐渐回过神来，一边轻抚着自己的胸口一边问道：

　　“能在5000K温度下发生电离的物质倒是不少，但同时还能够作为涂层的……恐怕不太好找吧？”

　　常浩南点点头：

　　“所以我刚刚才说，还需要一定的外部环境……从过去已有的研究，还有基础物理理论出发，介质阻挡放电技术结合高能射频电极就有潜力实现这一要求。”

　　所谓介质阻挡放电，就是在两个处于不同电势的、部署在绝缘材料表面上的导体之间存在有电势差时，通过绝缘材料上的微小缺陷发生放电，理想情况下，甚至能在常温常压下产生大量微放电通道。

　　尽管工作寿命很短，往往只能以分钟计数，但哪怕是上万公里的滑翔式高超音速导弹，最多也就会飞行一个小时左右，而需要制导雷达工作的时间则更短，所以反而不是什么难以接受的缺陷。

　　“另外考虑到超燃冲压发动机的工作特性，更简单的燃烧喷流技术实际也可以用在高超音速导弹上面，唯一的问题是这种技术生成的等离子源只能设置在飞行体尾部附近，而且还属于开放式，很难均匀过渡到头部位置……”

　　听到这里的时候，作为副总师的刑牧春已经开始思考，等这趟回去之后要提前联系好哪些相关单位，才能保障常浩南的研发计划顺利展开了。

　　电子科技集团肯定是少不了的，而考虑到等离子体发生过程的特殊性，恐怕还要跟核工业口那边打些交道……

　　好在高超音速项目如今可以说是军字头的第一号工程，再加上常浩南这个名字本身的影响力，倒也未必会受到太多阻力。

　　仔细想想，竟然还有点激动。

　　老刑之前虽然参与过几种关键的火箭型号研发，但这种一手调动大半个国防工业系统的经历，过去确实还没有过……

　　而相比于已经开始考虑下一步具体工作的刑牧春，只承担风洞测试工作的姜宗霖倒是不需要考虑那么多。

　　但也正因为如此，所以才更有机会放飞思路。