「.......」
教室裡。
聽到徐雲口中冒出的這句話。
錢五師以及現場的眾多「誅仙劍」小組成員,頓時齊齊為之一愣。
說出來以後彆打他?
這是啥意思?
難道徐雲要說的是那種「我不是針對誰但你們都是垃圾」的話?
不過很快。
錢五師便想明白了徐雲的意思:
這家夥是怕自己提出來的要求太離譜被人揍呢.....
於是他爽朗一笑,相當大氣的一揮手,對徐雲說道:
「韓立同誌,你不用有負擔,有什麼想法儘管說出來便是。」
「不管是五彩斑斕的黑,還某個零部件放大的同時想要縮小一點都無所謂——做不做得到那是我們項目組的事兒。」
「我之所以請你來做助理,不正是想著你能提出一些獨到的見解嗎?」
「.......」
聽到錢五師這番話。
本就有意表明出內心想法的徐雲便也不再遲疑,直接了當的開口道:
「錢主任,您還記得我們剛才在外頭聊到的乘波體技術嗎?」
錢五師點了點頭:
「當然記得。」
徐雲則用手指做了個從上到下的自由落體動作,又說道:
「按照最初的設計,「誅仙劍」導彈從三萬米高空落下後,下落速度很快就會接近音速,並且一直會和迎麵而來的空氣發生撞擊。」
「空氣在前方堆積和壓縮,導致溫度升高,把動能變成熱量帶走。」
「同時導彈前後的氣壓差會產生空氣阻力,給彈體一個逆向的加速度,也就是所謂的過載。」
聽到徐雲拋出的這句話。
錢五師再次微微點了點頭。
眾所周知。
氣體壓縮是導彈以及飛行器常見的一種情況,它會導致過載和加熱的出現——摩擦反而是次要因素。
飛行器的過載越大。
就說明前方的氣壓越大,壓縮越劇烈,產生的熱量也會越強。
接著徐雲頓了頓,繼續解釋道:
「除此以外,高空的大氣密度也是一個不容忽視的環境因素。」
「有大氣密度在,「地心引力始終大於導彈繞地旋轉所需的向心力」這句話是可以實現的。」
「基於以上幾點,我有一個不太成熟的想法,就是......」
「我們能不能設計出一種彈體,在一定發射角度的配合下,讓它在整個飛行途中完成一種類似【??】的、從高到低的運行軌跡呢?」
「整個轉向過程全程通過氣動結構完成,如此一來,我們隻要準備最後衝刺階段需要的橫向推進劑就行了。」
「?!」
聽到徐雲的這番話。
一旁的錢五師頓時一愣,現場的其他人也陷入了沉默。
過了片刻。
錢五師胸口起伏了幾下,整個人的呼吸頻率......
驟然急促了起來。
似乎......
有門兒?
要知道。
根據錢五師等人最初的設計,導彈的下落步驟是這樣的:
從誅仙劍陣平台離開後,先進行一段自由落體。
這段自由落體大概有一萬多米,隨便舉個數值吧,比方說從三萬米到兩萬米這個區間——u2則在1.8萬米甚至更低的高度執行拍照任務。
等雙方的豎直高度差在一兩千米的時候。
導彈的氣舵等設計開始起效。
推進劑燃燒產生橫向動能,通過側推開始讓導彈轉向。
最後超寬帶近炸引信開始工作,引導導彈命中u2。
在整個過程中。
導彈的轉向近似可以看成是一個類似【】的形狀。
但另一方麵。
想讓高速下落的導彈拐彎,這裡需要的推力其實是很強的。
而推力的實質,就是消耗燃燒室內的推進劑。
拐彎所需要的推進劑之多,甚至要遠遠超過直線加速的消耗。doi:10.13675.tjjs.2203015)
但如果能夠利用氣動結構讓導彈自行完成轉向......
那麼這部分的推進劑就有可能省略了。
如此一來。
整個燃燒室的體積,一下子可以縮短半數以上!
什麼?
你問為什麼不直接斜45°發射?
當然是因為斜45°發射需要一直用推進劑讓導彈保持一個斜向下的姿態,這種做法消耗的推進劑甚至要比型更多。
看著陷入沉思的錢五師。
一旁的徐雲則輕輕縮了縮脖子。
應該不會被打吧.....
畢竟他也不知道這個方案是否具備可行性。
他提及的這個方案的最初靈感,其實來自後世嫦娥五號回歸時使用的技術。
也就是當年曾經上過熱搜的那個【太空打水漂】。
當然了。
這個打水漂技術的真正稱呼,其實是「跳躍式再入」,屬於一個非常精細的操作。
這是半彈道再入的一種特例,適用於高速再入稠密大氣層。
至於目的......
自然就是為了儘可能降低過載和加熱。
上輩子是吳剛的同學應該知道。
地月的距離其實很遠。
當探測器從月球返回的時候,幾乎是在垂直向著地球做自由落體。
&ns的速度。
&ns。
太空中沒有阻力,這意味著飛行過程中你不用開著引擎,但你也沒處踩刹車。
任何人為的速度改變,都需要人工施加外力。
等飛到了目的地。
如果你不想硬著陸...也就是撞上去,就必須改變速度甚至方位。
對於月球,落地的時候還可以用火箭強行消力。
畢竟它引力小、速度慢嘛。
可是對於地球這麼大引力的物體,這種做法就行不通了。
原因很簡單。
化學火箭能提供的速度改變量,主要取決於燃料的多少。
想增加速度改變量,就必須增加燃料。
但這樣一來。
且不論嫦娥五號的燃燒室夠不夠存放燃料,光是發射嫦娥五號的運載火箭就要增大數倍——根據之前的齊奧爾科夫斯基公式可以看出,隨著速度改變量的增加,火箭質量會指數倍地提升。
因此這種做法顯然是不行的。
最終經過各方麵討論。
設計組製定了一個特殊的回歸方案:
如果能把進入大氣層的位置精確控製在一個叫「再入走廊」的範圍內,那麼大氣密度可以對回歸艙進行減速。
也就是回歸艙進入到大氣層約60公裡後,會在底部形成一個弓形激波。
這個激波會將返回器再次彈出大氣層,而後進行二次再入。
如此一來。
返回器的速度就會降低40以上。
這個原理,其實就是錢老爺子乘波體的具現。
因此在剛才。
聽到錢五師的詢問後,徐雲忽然冒出了一個想法:
嫦娥五號返回器和「誅仙劍」導彈的起始條件其實非常類似:
它們都是豎直下落。
隻是一個高度高一個高度低罷了。
所以若是能對「誅仙劍」導彈的發射位置進行一定優化,讓它的彈頭不要豎直朝下,而是略微傾斜.....
同時再對彈體進行一些氣動結構上的設計,說不定就能通過激波達到一種效果:
彈體在下落過程中在自身構造的引導下,不斷開始發生水平的偏移。
最終從最開始的【╲】變成【→】,整個過程卻不消耗任何推進劑,並且保持了一定程度的動能。
等到接近u2的時候,推進劑燃燒加速,導彈正中紅心!注:這是我找了二炮裝備研究院一個朋友想出來的方案,不是我本人想出來的哈,我沒那腦子......)
當然了。
這隻是徐雲以一個外行人角度想出的畫麵,他並不了解這在導彈設計中是否存在難度。
萬一這靈感在導彈研製領域和五彩斑斕的黑是一個概念......
那麼徐雲保不齊就要準備喝驢毛湯了。
不過目前看來.....
似乎情況沒他想象的那麼糟糕?
至少錢五師的目光沒往角落的那把掃帚上瞟......
過了大概有好一會兒。
錢五師方才眨了眨眼,將目光收回了現實。
隻見他先是以一種全新的目光審視了徐雲一番,又走到徐雲身邊,伸手在徐雲的天靈蓋周圍按了幾下。
發現掀不開後,有些遺憾的歎了口氣。
徐雲:
「?????」
又過了幾秒鐘。
錢五師方才徐徐開口道:
「韓立同誌,不瞞你說,我真想看看你這腦子是怎麼長出來的。」
「利用激波和發射角進行氣動優化,這可真是太......」
錢五師隱隱做了個「騷」字的口型。
不過到了最後,他還是換成了幾個更加平和的字眼:
「太天馬行空了......」
見此情形。
徐雲不由心中一喜,試探著對錢五師問道:
「錢主任,所以....我的這個想法其實是可行的?」
錢五師聞言收斂了臉上的感慨,沉吟片刻,認真說道:
「韓立同誌,你的想法很奇特,但具體是否可行.....隻能說有一定的概率。」
「畢竟激波的常見條件是超音速,而三萬米的導彈以一定傾角落下後想要達到超音速其實很困難——畢竟u2的位置並不是在地麵,而是在萬米甚至接近兩萬米的高度。」
「當然了,高亞音速也能產生區部激波,但這種結構曲線我們卻沒有任何數據可以參考。」
「所以我隻能說存在一定的可行性,但是否可以在短期內落到實處......」
「還需要進行更詳細的馬赫數以及啟動結構推導計算。」
提及正事,錢五師的表情就很認真了。
正如他所說的那樣。
徐雲的想法很有新意,但落實在技術上的時候就很困難了。
因為這涉及到了馬赫數的概念。
啥叫馬赫數呢?
這就首先要提到一個概念:
那就是飛行器在超音速飛行時,它們的速度往往是沒有改變的,真正改變的是空氣的聲速。
這是因為低空飛行和高空飛行是完全不同的兩個概念,二者的大氣溫度存在很大差異。
因此。
同一個速度在高空可能是超音速,但在低空往往是亞音速。
所以為了更好地區分不同類型的流動,真正表達的術語是馬赫數。
或者再準確點說......
馬赫數不僅僅是用來區分不同類型的流動,馬赫數最本質的作用是體現流體的被壓縮的狀態。
關於這一點,大家可以這麼理解:
把空氣想象成一根「彈黃」,「彈黃」的剛度與馬赫數成反比。
所以當馬赫數較小的時候。
「彈黃」的剛度較大。
所以速度所造成的波動就會輕易傳遞到「彈黃」所有位置,「彈黃」就不會被壓縮。
因此。
馬赫數小到一定程度時,可以認為空氣是不可壓流體。
當馬赫數較大的時候呢。
「彈黃」的剛度較小。
速度所造成的波動容易造成「彈黃」的局部壓縮,此時認為空氣是可壓流體。
這個概念非常簡單,也非常好理解。
一般來說。
馬赫數小於0.3的低速流體,可以視為不可壓流體。
而馬赫數大於0.3的流體,則為的可壓流體。
並且馬赫數超過1的時候,便會產生激波。
當馬赫數已經超過跨聲速區域後。
激波不會出現在飛機表麵,而是出現在飛行器的前方——此時的激波也叫脫體激波。