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
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