第1509章 國產航母的動力

學霸的軍工科研系統 第1509章 國產航母的動力

五小時后，旅順基地，數據計算中心。

當第一組氣流場可視化圖像出現在屏幕上時，常浩南立即站起身，大步來到幕布前，時而目光在彩色流線圖上快速移動，時而用手指在特定區域畫圈。

其余眾人不敢打擾，直到常浩南重新回到座位上，史文強才戰戰兢兢地走到講臺后面。

他在火炬實驗室的時候也參加過有常浩南出席的組會，但那時候畢竟只是單純的師生關系，哪怕出了錯也無非是一兩句批評就過去了。

然而眼前這個場合……

史文強當然知道，這是郭春雨專門給他表現的環節。

可是……

天地良心，他只是個剛入職兩年不到的萌新而已，僅僅三天之前，他都很少見到自己的直屬上級郭春雨主任。

而現在，卻要面對常浩南做報告了。

弱小，可憐，又無助.jpg

終于，在做足了一番心理建設之后，小史同志用盡勇氣開口道：

“大型船舶實際航行時氣流場情況較為復雜，因此我們選擇了幾種典型工況進行測量，并準備將測量結果與CFD計算和風洞模擬得到的‘雄雞尾流’流場模型進行對比……”

顯然，小伙子的準備相當充分。

只不過，有些過于充分了。

眼下這個爭分奪秒的情況，只能關注重點。

因此，在聽過第一段介紹之后，常浩南直接用激光筆在幕布上圈出了兩組數據：

“這里，還有這里，渦量分布不對稱。”

空氣瞬間安靜下來。

“注意你們的工況1、工況3和工況4。”常浩南干脆對著面前的筆記本繼續說了下去，“當艦艇以32節航速直航且無橫搖時，曲線變化較為圓滑，從船艏甲板前端開始渦量迅速上升，至船舯部略偏后處氣流場渦量值達到頂峰，而后迅速回落。”

直到此時，史文強終于反應過來，趕緊把幕布上對應的結果調整到了對應的工況1。

但常浩南卻已經進入了下一個部分：

“當艦艇以32節航速直航，但出現3°左傾角時，氣流場渦量從甲板前端開始迅速上升，約100m后達到極值，然后回落，在后1/3甲板段氣流場渦量迅速上升，在靠近船艉處達到最大值，然后迅速回落，尾流渦量變化較平緩；當出現3°右傾角時，渦量變化趨勢與左傾類似，但渦量值卻遠遠小于左傾情況……”

史文強努力跟上對方的節奏，然后發現果然如此。

而這些，甚至都是他尚未匯報到的部分——

實際上，不僅是尚未匯報。

這些結果都是在過去這五個小時里面剛剛計算出來的，甚至連郭春雨都未必能了解到如此細節。

“跟計算模型的對比結果呢？”

常浩南的問題簡短而有力。

“在艦艇直航無橫搖，以及左傾3°的情況下，模擬與實測都基本吻合，誤差在4以內，但右傾3°時……”面對這種場面，史文強反而變得冷靜下來，操作電腦調出另一組圖像，“實測渦量值比模型預測低了17。我們反復檢查了測量設備和方法，排除了技術誤差的可能。”

面對這個結果，一眾人面面相覷。

幾分鐘后，之前始終沒出過聲的艦載機訓練基地作戰中心的畢奉春才開口表態：“對于有經驗的飛行員來說，17的流場偏差還不至于引起降落失敗，不過無疑會增加降落時的操作壓力。”

這個結果，大家其實都不意外。

不然的話，之前那么多沒做過艦面流場測量的航母就全都別用了。

當然，偏差這東西，肯定還是越少越好。

為了適應噴氣式飛機在航母上的起降，美國人摔了有幾百上千架艦載機。

但并不意味著華夏也要完全重復這個過程。

稍作停頓之后，畢奉春又繼續道：

“另外，如果未來想要在航母上部署無人機，那么這樣的誤差就恐怕是難以接受的了……”

常浩南抬手往下壓了壓，示意眾人稍安勿躁：

“繼續處理下一階段數據，在不同風向角對應的數據中，應該也會出現類似的情況。”

又是幾個小時過去。

當夜，旅順基地的計算中心燈火通明。

二十臺高性能服務器全速運轉，冷卻系統的嗡鳴聲充斥著整個房間。

常浩南站在主控臺前，雙眼緊盯著屏幕上不斷更新的數據流。

“常院士，第三組對比數據出來了。”郭春雨的聲音從身后傳來，“和您預測的一樣，0°受風和左舷15°受風兩種情況下，甲板表面流場分布與計算模型基本相符，但右舷15°受風時，又出現了17.3的偏差。”

常浩南點點頭，繼續沉默著看向面前的屏幕。

一時間，偌大的計算中心陷入沉寂。

沒有人開口詢問原因——

對于一艘左右不對稱的大型艦艇而言，出現這種情況的理由只可能有一個。

艦島干擾。

哪怕是個外行都能猜到。

關鍵在于，要如何解決這個問題。

常浩南手指在鍵盤上飛舞，調出一組復雜的方程：“艦島產生的低馬赫數亂流場存在明顯的尺度效應，傳統的RANS模型無法準確捕捉這種大尺度低速分離流，而風洞也不可能用一個1:1的300米長航母模型來吹，所以模型計算結果會和實際數據產生一定的……無規律偏差。”

郭春雨推了推眼鏡，也知道了自己的疏漏到底在何處。

空氣動力研究院本身是個研究航空的單位，而飛行器的速度更快，尺度又相對較小，所以這種偏差基本可以被忽略。

但放到船上就不太行了。

此時，常浩南總結道：

“歸根結底，產生這種情況的原因是遼省號的艦島體積太大，位置又相對靠前，恰好導致艦島尾流場最強的地方對應飛機的著艦區域。”

周圍人的臉色凝重起來。

顯然，這是個不可能解決，至少不可能在遼省號上面解決的問題。

1143.6的殼子是現成的，別說現在已經快要服役，就算改造最開始就知道這些細節，也不可能把艦島給拆了——

實際上，實船氣流場測量之所以在任何國家都屬于非必要的補充科目，就是因為這個過程完全是馬后炮。

你需要先把航母造出來，然后才能測量實船氣流場。

但這時候就算測量出來有缺陷，也不可能再把航母拆了重造。

只能等下一艘再改。

而大部分國家本來就只有12艘航母，完全犯不上折騰這一遭。

“有個提醒總比沒有要好。”畢奉春寬慰道，“我會提醒飛行員們，格外注意右傾角和右側風……”

這個時候，常浩南突然用力敲了一下鍵盤上的鍵。

清脆的聲音在寂靜的計算中心里顯得格外突兀，瞬間吸引了所有人的注意力。

“我可以給出一個專門對低馬赫數和大尺度流場進行修正的大渦模擬湍流模型。”

常浩南調轉屏幕，把上面密密麻麻的計算結果展示在眾人眼前：

“雖然遼省號的原始設計無法修改，但可以把這個模型和助降系統聯動，雖然還是無法應對現實中可能發生的無數種情況，但至少能讓飛行員對可能出現的亂流有所準備。”

郭春雨擦了擦頭上的汗：“可是是常院士，如果改用LES大渦模擬，計算量會呈指數級增長……”

“所以我們只對艦島附近區域采用LES，其他部分仍用RANS。”常浩南快速畫出一個示意圖，“這里，這里，還有這里，設置過渡區。郭主任，我需要你們重新劃分計算網格，特別是艦島后方50米范圍內的區域……”

郭春雨立即組織團隊開始工作，計算中心的氣氛變得緊張而有序，工程師們分成三班倒，確保計算不間斷進行。

常浩南卻始終沒有離開主控臺，他的思維仿佛與計算機融為一體，不斷調整參數，優化算法。

凌晨三點，杜霖悄悄走進計算中心。

他本想詢問進展，但看到常浩南已經靠在椅子上休息之后，選擇繞開主控臺，來到正在處理參數的郭春雨旁邊。

“怎么樣……能做到嗎？”杜霖有些不確定地問。

“理論上可行。”郭春雨低聲回答道，他手里拿著一份剛打印出來的計算結果，“常院士的混合LESRANS模型已經將平均誤差降到了12……”

“不，還不夠。”這個時候，常浩南卻突然從后面冒了出來，“我們需要考慮另一個因素——艦體運動與氣流的耦合效應。”

他快步走向白板，抓起一支馬克筆：“艦島尾流場不僅受風速影響，還與艦體橫搖、縱搖運動相關。這是一個六自由度的耦合問題……”

隨著常浩南的筆在白板上畫出一連串復雜的方程，房間里的工程師們逐漸圍攏過來，有人開始小聲討論，有人則快速記錄著關鍵點。

“所以我們需要在模型中增加艦體運動模塊？”史文強問道。

常浩南點頭：“而且要實時更新，結合航母上的姿態傳感器……我是用的航空名詞，但應該有類似的東西。”

“當然，姿態參考系統精度達到0.1度。”

“完美。”常浩南轉向郭春雨，“重新設置邊界條件，將艦體運動參數作為時變輸入，準備新一輪計算。”

當清晨的陽光透過計算中心的窗戶照射進來時，屏幕上終于生成了新一輪的結果。

“誤差降到多少了？”杜霖的聲音傳來。

他顯然也是一夜未眠，軍裝依然筆挺，但臉上的疲憊無法掩飾。

“8.3。”常浩南揉了揉太陽穴，“這是目前能達到的最佳結果，對于有人機肯定是沒問題了，無人機么……”

他想了想：“懸。”

“要想進一步降低誤差，只能從硬件入手——縮小艦島體積，同時改變位置。”

這句話，顯然若有所指。

杜霖也立即反應過來。

他坐到常浩南旁邊，說道：“國產航母已經確定使用綜合電力系統，不再對輪機艙的位置有硬性要求。”

常浩南閉目養神，但嘴上卻接著補充：“但要想實現類似于核動力航母那樣的艦島效果，還需要搭配體積更小、尾氣排放量更少的重型燃氣輪機才能實現。”

“關于這一點，我無法拍板。”杜霖搖了搖頭，“但我會將情況向上級進行匯報，作為決策過程中的重要參考。”