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西郊大院替代材料的攻关仍在继续,国际技术小圈子的维系也需要投入精力,但张彬的注意力,必须同时投向一个更高、更远、也更炽热的领域——“白帝”空天战机。
“白帝”甲型的成功试飞验证了基础气动布局和冲压动机模式的可行性,但它更像是一个技术验证机。真正的目标,是能够投入实战部署、具备压倒性优势的“白帝”乙型。此刻,乙型的详细设计已经铺开,全尺寸模型被送入国家最重要的高风洞,进行极限工况测试。
张彬站在风洞控制室的观测廊后,厚厚的特种玻璃隔绝了外面足以撕裂钢铁的狂暴气流。室内灯光昏暗,只有各种仪表盘和示波器出幽幽绿光,映照着技术人员紧绷的脸。巨大的风扇轰鸣声透过隔音层传来,带着沉闷的震动,敲打着每个人的胸腔。
屏幕上,代表乙型模型表面温度的热成像图,正从代表常温的暗蓝色,迅向橙红色、甚至亮白色区域蔓延。预设的测试工况是八倍音,持续时间三百秒。
“头部激波压缩区温度,两千一百摄氏度!”
“前缘翼尖,一千八百摄氏度!”
“机身中段蒙皮,一千五百摄氏度!”
监测员报出的每一个数字,都像重锤敲在在场人员的心上。现有的航空铝合金,其长期工作温度极限不过三百五十摄氏度。短时峰值也许能到五百度,但面对屏幕上动辄上千度的数据,这些材料会像黄油一样软化、熔化,甚至直接气化。
“热障……”一位头花白的空气动力学专家喃喃自语,声音干涩,“这就是理论上的热障……我们撞上了。”
这不仅仅是蒙皮材料的问题。负责动力的总师指着另一组数据,眉头拧成了疙瘩:“动机进口温度,预估过一千六百摄氏度。这已经远我们现有任何涡轮基组合循环动机材料的承受极限。燃烧室内部的温度……更高。”
困境赤裸而残酷。白帝乙型的设计目标——大气层内九倍音巡航和有限度的跨大气层机动,其性能指标与当前的材料科学极限,生了最直接的、最无情的冲突。没有能够抵御极端气动加热的蒙皮材料,没有能够耐受高进口温度和燃烧温度的动机材料,一切关于度和机动性的设计,都只是纸面上的幻想。
冲突不仅仅是技术与自然的对抗,更是紧迫的时间表与冰冷物理定律的对抗。最高层对白帝乙型寄予厚望,期望它能尽快形成战略威慑。但材料瓶颈,如同一道天堑,横亘在前进的道路上。
风洞测试在模型表面出现明显软化迹象前被紧急叫停。控制室里的气氛凝重得能滴出水来。失败的阴云笼罩着所有人。
张彬沉默地看着屏幕上依旧残留着高温区域影像的模型。他没有像其他人那样沮丧,脑海中迅检索着应对方案。替代小组正在攻关的金属材料,远水不解近渴,性能上也达不到如此极端的要求。他需要更直接、更根本的解决方案。
他想到了无限空间里存放的两样东西——【高性能复合陶瓷基板材(耐高温抗氧化)】和【高强度碳碳复合材料预制件(耐烧蚀结构增强型)】。前者具有极高的熔点和优异的抗氧化能力,理论上可以作为高温区域的蒙皮和热防护材料;后者则在极高温度下能保持强度,甚至能在烧蚀过程中吸收热量,是制造动机燃烧室、喷管等热端部件的理想候选。
“或许,我们有办法。”张彬的声音打破了控制室的沉默。所有人的目光瞬间聚焦到他身上。
他转向钱思明和几位项目总师:“我记得,在之前的一些前瞻性材料研究中,我们储备了关于复合陶瓷基材料和碳碳复合材料的部分理论基础和少量实验样品。这两种材料,正是应对极端高温环境的关键方向。”
他不能直接说出系统的存在,只能将其归结为“前瞻性研究”和“储备”。
钱思明目光一凝:“你是说……那些非金属材料?它们的韧性和抗冲击能力……”
“是的,它们存在脆性和可靠性问题,工程化应用难度极大。”张彬接过话头,语气肯定,“但这是目前看来,唯一有可能突破热障和动机温度壁垒的技术路径。我们必须立即启动这两种材料的工程化应用研究,集中全国最强的力量,攻克成型工艺、增韧技术、抗氧化涂层以及与金属基体的连接技术。”
他看向众人,眼神锐利:“白帝乙型能不能飞起来,就看我们能不能在最短时间内,把这些‘脆弱的石头’,变成能够抵御地狱烈焰的‘铠甲’和‘内脏’!”
收获在此刻被强行创造出来。一个原本因材料瓶颈而可能陷入停滞的项目,被强行注入了新的、极具挑战性但方向明确的技术攻关任务。张彬签到时获得的两种关键材料,被正式确立为解决白帝乙型热障和动机问题的核心突破口。相关的材料研制团队被迅组建,与原有的气动、结构、动力团队协同,开始了与高温和时间的赛跑。
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然而,就在材料攻关方向刚刚明确,众人稍微松了一口气时,风洞测试数据的深度分析报告,带来了一个新的、更令人不安的消息。
数据分析组的负责人拿着一叠刚打印出来的图表,找到张彬和几位气动专家,他的脸色有些白。
“张顾问,各位总师,我们在分析乙型模型大迎角、高状态下(模拟跨大气层转换边缘)的测试数据时,现了一个异常现象。”他指着图表上一段剧烈抖动的压力曲线,“在这个极其狭窄的飞行包线内,模型尾部出现了强烈的、频率极高的压力震荡。经过初步模拟和理论推算,我们怀疑……这可能是一种理论上预言过,但从未在任何实际飞行器或风洞中得到明确验证的……”
他顿了顿,吸了口气,才说出那个令人心悸的名词:
“非定常涡流。”
“这种涡流的产生和脱落完全没有规律,会导致飞行器尾部产生无法预测的、瞬间的巨大不对称载荷。根据计算,如果生在真实飞行中,其强度足以在零点几秒内……导致机体结构过载解体或彻底失控。”
钩子如同一根冰冷的针,刺破了刚刚因为找到材料方向而升起的一丝希望。性能的瓶颈,不仅仅在于材料能否承受高温,更在于气动布局本身,在推向极限时,会引出未知的、足以毁灭自身的恶魔。白帝乙型的征途上,除了材料的地狱火,又横亘了一道名为“非定常涡流”的、看不见的死亡旋涡。
【签到成功!获得奖励:高气动稳定性分析与控制算法(初级理论框架)。物品已存入无限空间。】
新的知识,似乎正是为了应对这刚刚浮出水面的、致命的空气动力学难题。
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