学霸的军工科研系统 第45节

　　但是现在，考虑到常浩南之前展示出的惊人能力，会场里面大多数人的第一反应都是，这件事或许能成！

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　　大概一个小时之后，尘封已久的前缘缝翼设计资料被人从601所的资料室中取出，并送到了会议室。

　　飞行器设计这样严肃的工作，所谓设计资料当然不可能就是一张设计图，而是装满了整整两个箱子的计算和说明文件。

　　当然，这些东西常浩南并不需要都看。他的重点一是设计方案本身，二是当年的法国人和601所到底遇到了哪些困难，以至于连纸面设计流程都没能走完。

　　然而当常浩南打开总体设计图，看到那个复杂的三段前缘缝翼设计时，几乎下意识爆出了一句粗口。

　　“我草，怎么是这种方案？”

　　没错，跟图纸上几乎一模一样的缝翼设计，常浩南在重生之前见过。

　　不过既不是在华夏的飞机上，也不是在法国的飞机上。

　　而是在印度的飞机上……

　　从1983年开始设计，直到2016年才服役的LCA“光辉”战斗机，它的无尾大三角翼布局就是达索公司操刀设计的。

　　而LCA的前缘缝翼就是这种精密而复杂的三段式结构。

　　现在看来，八成是达索公司回去之后把这个半成品经过一番完善，直接塞到了LCA身上……

第68章 推倒重来的勇气（35）

　　2023-10-25

　　常浩南刚才下意识的吐槽自然引来了一阵好奇。

　　“常博士之前见过类似的设计？”

　　会议室来有人好奇地问道。

　　“那倒是没有，只能算是有一定了解吧。”常浩南赶紧往回找补：

　　“这种三段式缝翼，更适合用在法国人那种无尾大三角翼布局的战斗机上面，和后缘的两段式升降副翼共同作用，引导气流在翼根到垂尾之间形成涡流。”

　　“但是咱们的歼8-2是常规布局，后面还有个水平尾翼，这个设计的优势发挥不出来，反而平白无故增加了阻力和死重，效果不好是正常的，也难怪刚才杨总说这个设计太复杂。”

　　听到这个判断之后，不少人也纷纷点头表示同意。

　　跟达索公司合作的时候是80年代中期，那个时候的中国航空工业只能说刚刚开始尝试着真正去“设计”而不仅仅是仿制一款战斗机，很多东西确实是一片空白，而1996年这时候好歹大家都有了些经验，自然能看出来这个方案的问题所在。

　　杨奉畑站起身来到两个装着资料的箱子边上，非常熟练地从里面找出了一份相对新一点的设计文档递给常浩南：

　　“复杂还是其次的，法国人撤走之后，我们也尝试过进行一些改进，只保留三段缝翼中靠机翼外侧的两段，再把结构改成普通的一段式，这样死重倒是下来了，但刚才说的副翼和襟翼之间的干扰问题还是没解决。”

　　常浩南翻开了那份厚厚的文档，从上面标注着1990年的日期来看，应该就是杨奉畑所说的改进部分。

　　不过这个时候，他已经基本对于问题的所在有了判断。

　　前缘缝翼的应用虽然历史悠久，但作为一种比较简单粗暴的增升装置，飞机设计师们长期以来关注的点主要就是两个：缝翼的长度和缝翼的位置，而对于那条真正在发挥作用的“缝”，研究反而比较少。

　　当然这主要是因为在90年代中期以前，确实没条件对于复杂流场进行过于精细的研究，大家只知道缝翼的基本原理，以及可以改善低速操纵性和大迎角性能的效果。

　　又是半个小时过去，常浩南直接略过了计算设计部分，终于在最后的风洞试验数据中找到了自己想要的东西。

　　“杨总，这个缝翼设计，我可以做！”

　　他把设计文档合上，放回了资料箱中原来的位置，然后抬起头看向身边的杨奉畑：

　　“不过，仅仅以咱们601所的条件恐怕还不行。”

　　“601所的条件都不行？”

　　旁边的柳明不由得瞪大了眼睛。

　　“是的，从刚刚杨总拿出来的那份设计文档中，可以总结出缝翼设计中的几个主要问题。”

　　常浩南转身再次走到黑板前面，只不过这次他拿起了一支粉笔，然后把黑板翻转到了没有贴着东西的那一面：

　　“一是对于襟翼偏角较大的多段翼型，即使来流马赫数不高，在其前缘的上表面也可能出现有限的超声速流，存在跨声速区和激波边界层干扰，换句话说即便缝翼只会在亚音速状态下启动，但还是会涉及到最复杂的跨声速流场模拟。”

　　“二是上游翼段的尾迹经常与下游翼段表面上的边界层混合，合成的剪切层是一个混合边界层，没有现成的经验公式可供使用。”

　　“第三，也是最要命的，是在后缘襟翼偏转时，主翼后缘处会形成分离气泡。如果此时前缘缝翼同时偏转，那么混合边界层和流动分离就会同时出现，也就是前缘和后缘的两种增升装置之间出现了干扰。”

　　常浩南一边讲一边画出了一个前缘-主翼-后缘的经典三段式机翼模型，然后开始标注当两种装置共同作用时，机翼上表面会涉及到的流动状况。

　　“确实是这样，尤其小常同志你说的第三点，是我们当时总结经验教训时都没能弄清楚的。”

　　杨奉畑感慨万千地点了点头，一方面是又想起了当时设计这段前缘缝翼时候遭遇的困难，另一方面也是惊叹于常浩南能在如此短的时间内就凝练出整个设计中最关键的问题。

　　能够从纷繁复杂的现实情况中找到主要问题所在，本身就已经是是一种十分难得的能力了。

　　“所以，既然是缝翼和襟翼之间产生了干扰，那仅仅对前者做出改进恐怕是不够的。”

　　常浩南在刚刚画出来的机翼模型上画了个圈，继续说道：

　　“我准备将二者视为一个整体，进行更加细致的一体化设计，综合考虑后缘襟翼偏转角度、后缘襟翼弦长、前缘缝翼偏转角度、重叠量、缝道宽度五个变量，把整个方案总体上推倒重来。”

　　“此外，在设计完成后，我还准备考虑在前缘缝翼的尾缘部分增加一组平行叶珊作为流动偏转器，把来流的能量导入到机翼的翼面附近，增加壁面边界层的抗分离能力，进一步抑制失速现象的发生。”

　　“但这样一来，就需要通过数值方法求解雷诺平均N-S方程进行CFD模拟，计算量非常庞大，只靠计算中心的那几台工作站，恐怕需要很长时间才能得到结果，所以我希望能够由研究所出面，申请使用超级计算机！”

　　不远处的会议桌旁，杨奉畑靠在椅背上，看着手持粉笔、意气风发的常浩南。

　　他第一次感觉到自己或许是老了。

　　倒不是因为身体机能如何，而是……

　　年轻时候的那种锐气，少了。

　　按照他的想法，既然十号和十一号工程已经在快速推进，那么歼8-3只需要负责好自己擅长的高空高速截击任务就足够了。

　　但常浩南显然并不满足于此。

　　他希望能全方位地优化这架本质上还没服役就已经过时的飞机。

　　为此不惜大面积更改现有的机翼设计。

　　推倒重来。

　　对于任何一个领域的设计人员而言，敢说出这四个字，都是相当有勇气的。

　　这背后隐藏着无数的工作量、风险以及责任。

　　杨奉畑不喜欢风险。

　　但这一次，他有些被说动了。

　　况且从第一次听到常浩南这个名字到现在，对方已经多次展现出了奇迹般的能力，这也是影响杨奉畑判断的一块重要筹码。

　　当然，如此严肃且影响重大的决策，该问清楚的东西还是得先问清楚。

　　“那么你准备用何种技术途径完成这个缝翼-襟翼的一体化设计？”

第69章 超级计算机（45）

　　2023-10-25

　　常浩南之所以敢说出推倒重来这样的话，自然是因为对改进机翼抱有十成十的把握。

　　在刚刚翻阅设计文档的时候，他就已经让系统开启了一个新的项目。

　　【基于对现有机翼设计方案的参数化建模，应用差分进化算法对后缘襟翼和前缘缝翼进行一体化优化设计，减少增升系统中的缝隙数量和各种气流干扰作用，提高低速，尤其是低速大迎角工况下的升阻比】

　　消耗积分15点。

　　能在系统中启动项目，就说明思路是不存在问题的

　　因此在听到杨奉畑的问题之后，他毫不犹豫地说出了自己的计划：

　　“这就需要数字化设计组提供的参数化建模发挥作用了。”

　　“我准备先对CFD流场分析的结果进行后处理，提取所需的性能指标，作为整个优化问题的目标函数使用，然后利用克里金方法选取样本点建立代理模型，再把代理模型与差分进化算法进行耦合……”

　　常浩南讲到的方法，跟他之前在京航第一次见到杨奉畑时讲过的模型降阶法原理基本相同，只是具体的实现途径有区别。

　　当然这也并不奇怪，CFD流场计算属于万变不离其宗的事情，其原理说到底就是对雷诺平均N-S方程进行求解。

　　剩下的各种方法也好模型也好，都是因为N-S方程在大多数情况下没有解析解，因此需要开发出精度高且计算量小的数值解法而已。

　　大多数工程师出身的人未必有很强的理论功底，这些东西本来应该是数学家和物理学家解决的问题。

　　因此看着常浩南密密麻麻写出的一黑板推导过程，会议室里面发懵的人占大多数。

　　不过最后的结论是所有人都能看懂的。

　　就是常浩南写出来的这种算法可以大大提高优化算法的收敛速度，并且自变量的增加对于计算量影响很小。

　　所以他才敢同时对多达六个自变量进行优化！

　　与此同时，听到常浩南的回答，杨奉畑也回想起了自己第一次见到这个年轻人时那种惊才绝艳的感觉。

　　对方值得他冒一次险。

　　于是他直接从座位上站了起来：

　　“就这么办！”

　　“小常啊，我去给你申请曙光1000超级计算机的使用时间，你这几天就先把算法和相关的程序做好。如果有需要什么试验数据的部分，让整个八三工程项目组协助你。”

　　说完这些之后，杨奉畑又转身朝另一个方向：

　　“机翼结构攻关组，伱们这一次的担子也很重，前缘襟翼是可动舵面，需要对机翼结构进行一定修改，等到常浩南那边的缝翼总体设计确定之后，要用最快的速度完成相关管线和液压机构的布置，保证在缝翼和襟翼的改进通过测试之后，能够第一时间开始制造！”

　　“还有飞控项目组，要注意跟常浩南的工作对接，我们设计的是战斗机不是客机，不能让飞行员手动操作缝翼，所以你们得对飞控系统进行修改适配，最大限度发挥出新设计的优势来！”

　　“另外，既然已经确定对04和05号机进行设计修改，那我们干脆一不做二不休，把其他方面之前不方便改动的部分也一并优化掉，尤其是进气道专业组，你们和606所那边共同研讨一下，进气道和发动机的匹配应该还有可以优化的空间，当然，前提是不能影响到机翼的改进工作。”

　　“人机工程设计组……”

　　“总体设计组……”

　　作为一个经验丰富的设计师，在确定决心之后，杨奉畑便开始有条不紊地向参加八三工程的各个设计组下达任务。

　　而常浩南，无疑是整个改进计划的核心角色。