“歸根結底還是為了后面的高超音速武器項目,但如果能在這個過程中解決一些和稀薄氣體有關的理論問題,那么對于高超音速飛行器本身也會有所助益。”
周平建面露些許不解:
“可是我聽說,力學所在密云那邊不是已經落地了一臺jf14超高速風洞么?”
常浩南低頭略微思索片刻,然后輕輕搖了搖頭:
“最開始我確實也是準備靠jf14風洞完成全部前期驗證測試的,但在負責太空漁船項目的這段時間,我跟航天科工那邊的同志交流過不少次,發現高度50-150k范圍臨近空間的飛行狀況要比預想中復雜很多。”
“目前的jf14風洞只能還原高速度和高總溫,要想研究一般在大氣層內40k以下高度運行的高超音速飛行器來說倒是足夠了,但對于飛行高度更高的跨大氣層飛行器來說,仍然欠缺很多關鍵的理論要素……”
他這句話說的十分云淡風輕,但聽在對面的周平建耳朵里,卻幾乎和一聲炸雷差不多:
“跨……跨大氣層飛行器?”
這有點一驚一乍的反應讓常浩南一愣,旋即意識到對方應該是有點想多了。
“我指的不是空天兩用飛行器……至少現在還不是。”
他趕緊解釋道:
“從分類上講,只要是以相對長時間運行在臨近空間高度的,包括以火箭助推作為初段動力的全滑翔式高超音速飛行器,甚至航天飛機,都算是跨大氣層飛行器的一種。”
聽到這里,周平建總算松了口氣。
看來在短時間內,傳統火箭+宇宙飛船組合的功能還是唯一的,不至于被面前這位神奇常院士鼓搗出來的某種東西突然取代掉。
實際上,對于他來說,臨近空間相關研究也不算完全陌生。
在華夏第一次籌劃載人航天工程的時候,就有人提出過更加復雜,但運載能力和任務靈活性也更強的航天飛機方案。
后來之所以被錢老否定,除了成本確實離譜以外,技術層面的一個重要因素就是航天飛機相比宇宙飛船需要更長時間運行在50-150k這個高度范圍內,甚至還需要在這個過程中保有一定的機動性,而當時的華夏,或者說整個人類對于臨近空間的了解都相當有限。
“所以常院士您是準備以這里作為科研基地,進行一系列縮比的鄰近空間飛行試驗?”
“初步想法是這樣。”
常浩南回答道:
“你應該知道,錢老早在1946年就已經提出,遠程滑行式飛行器的最佳飛行高度大約是96公里,并且根據努森數將流動劃分為連續流、滑移流、過渡流和自由分子流。”
“而在臨近空間的高空稀薄環境,高超聲速飛行器來流分子平均自由程顯著增大,對于研究飛行器整體氣動特性的宏觀參考尺度來說,飛行器繞流已經滿足過渡流的標準,因此物面速度滑移、溫度跳躍以及努森層形成使得傳統的連續流計算方法對飛行器氣動特性預測完全失準……”
錢學森老先生的專著和論文,像周平建這一代航空航天人員幾乎不可能沒看過。
雖然時隔已久,但后者還是能回憶起其中的不少細節:
“可是我記得……錢老提出的努森數只是個概念上的定性劃分,臨近空間滑移和過渡流飛行器繞流這些系統基本都具有多尺度流動特征,往往存在局部稀薄效應,不能簡單定義為完全連續流或過渡流動?”
對方能這么快就想起其中的要點,確實有些出乎常浩南的預料。
“沒錯……所以我準備在錢老的基礎上更進一步。”
他一臉鄭重地回答道。
周平建面露震驚,只是張了張嘴,卻沒有說話。
一陣短暫的沉默過后,還是常浩南自己接著繼續道:
“當努森數趨近于0時,氣體可以直接假設為連續介質,從而像是在大氣層內一樣直接采用n-s方程進行求解,而如果努森數大于10,那么分子間的相互碰撞可以忽略不計,僅需要考慮分子與物面相互碰撞,這都是相對比較容易解決的部分……”
“但是在努森數處在0.01到10這個區間中的時候,就只能通過數值或解析求解玻爾茲曼方程來解決問題……”
“并且……這也是解決稀薄氣體流動問題最為統一旳途徑!”最近轉碼嚴重,讓我們更有動力,更新更快,麻煩你動動小手退出閱讀模式。謝謝</p>