戈壁滩的日头,毒辣得能晒裂石头。连续攻克了“跨音速震颤”和“制导系统耦合噪声”两大难题的何雨柱,并没有太多时间沉浸在胜利的喜悦中。
“596”工程的进度表,像一条无形的鞭子,时刻鞭策着他和整个总体部的每一个人。
新的挑战,如同潜藏在戈壁滩下的暗流,总在不经意间涌现。
这一次的问题,出现在弹头再入段的热防护模拟计算上。
导弹以极高速度冲回大气层时,与空气剧烈摩擦会产生数千度的高温,形成一个巨大的等离子鞘层,俗称“热障”。
如果热防护设计不过关,弹头将在抵达目标前就化作一团灰烬。
负责材料与热结构的孙教授,一位平时总是笑呵呵的老头,此刻却愁眉苦脸地拿着一叠烧蚀试验报告找到了何雨柱。
“何主任,麻烦大了!我们根据现有气动热环境理论计算设计的仿形烧蚀防热套,在地面模拟试验中,出现了严重的‘不均匀烧蚀’现象!”
何雨柱心里“咯噔”一下,接过报告快速浏览。报告显示,在模拟再入的高焓风洞中,弹头防热套的某些区域烧蚀速度远大于其他区域,导致外形在飞行末期发生不可预测的改变,这会严重影响弹头的落点精度和稳定性。
“问题出在哪里?”何雨柱沉声问,眉头已经习惯性地锁紧。
“我们反复核对了气动加热的流场计算,理论上是均匀的。”
孙教授指着报告上的烧蚀照片,“但实际烧蚀图案显示,在弹头侧面这些沟槽和突起物的下游,形成了局部的涡流和回流区,导致热流密度急剧升高,就像是……像是被火焰喷枪重点关照了一样。”
他叹了口气:“我们尝试优化了防热材料的配方,提高了整体耐温等级,但效果有限。而且整体加厚防热层的话,重量超标严重,影响射程。”
又是一个系统耦合问题!气动外形引发的局部复杂流场,与材料的热响应耦合在一起,产生了设计之初未能精确预料的结果。何雨柱意识到,这不仅仅是材料问题,更是非均匀气动热环境精确预测的难题。
“走,去计算中心。”何雨柱当机立断。
庞大的电子管计算机房内,嗡嗡作响,指示灯明灭闪烁。
何雨柱和孙教授团队的技术员们一起,围在输出的宽行打印纸旁,那上面是密密麻麻的数字,代表着计算机模拟出的弹头表面热流分布。
“看这里,还有这里,”何雨柱的手指在几个数据异常点划过,“理论模型采用了过于简化的边界层假设和湍流模型,无法捕捉到这些微观几何特征引发的复杂涡系结构及其带来的局部热流峰值。我们的‘眼睛’,不够锐利。”
“可是,主任,”一个年轻的技术员面露难色,“如果要进行更精细的三维非定常流热耦合计算,以我们现有的计算机能力和算法……算到工程结束也未必能完成一轮迭代。”
这是现实的困境。理论是超前的,但计算工具是有限的。
何雨柱沉默了片刻,目光扫过机房那笨重却代表着国内最高水平的计算机,脑中飞速运转。不能蛮干,必须找到一条巧算的路径。
“我们不需要,至少现阶段不需要一个完美无缺的全场精细模拟。”
何雨柱眼中重新燃起光芒,“我们需要的是‘抓主要矛盾’!找到那些对整体烧蚀均匀性影响最大的‘关键局部区域’,进行重点精细化建模和修正!”
他拿起粉笔,在旁边的小黑板上画起了弹头示意图:“孙教授,根据你们的烧蚀试验结果,我们已经知道了哪些区域出了问题。
现在,我们反过来做!以这些区域为‘锚点’,重新审视我们的气动热理论模型。”
“您的意思是……进行‘局部反演’和‘模型修正’?”孙教授若有所思。
“没错!”何雨柱肯定道,“我们利用有限的试验数据,反过来修正我们用于预测这些局部区域热流的半经验公式中的关键系数。
比如,针对这种沟槽后的回流区,我们引入一个基于试验数据拟合的‘局部热流增强因子’,修正我们原有模型的计算结果。”
他越说思路越清晰:“然后,我们用这个修正后、经过了试验数据‘校准’的模型,去重新计算和预测整个弹头表面的热流分布,并据此优化防热套的厚度分布!
在热流高的地方适当加厚,热流低的地方适当减薄,实现‘按需分配’,在保证防护效果的前提下,最大限度地减轻重量!”
这是一个将理论建模与试验数据紧密结合的“半理论半经验”工程化思路,它绕开了纯粹理论计算的海量资源需求,更加务实和高效。
“妙啊!”孙教授一拍大腿,脸上的愁容瞬间消散大半,“这样我们就不需要跟那该死的计算能力死磕了!用试验数据给理论模型‘上课’,让它变得更‘聪明’!”
方案既定,总体部再次高速运转起来。何雨柱亲自带领气动热团队,对烧蚀试验数据进行深度挖掘和分析,识别出不同几何特征下的局部热流规律,并据此修正了原有的计算模型。
孙教授的团队则根据新的、更符合实际的热流分布图,重新设计了防热套的“个性化”厚度方案。
新的防热套被加工出来,再次送入高焓风洞。
当试验结果传来时,所有人都松了一口气。不均匀烧蚀现象得到了极大改善,弹头外形在模拟再入结束后保持了良好的完整性,重量指标也完全满足要求!
“成功了!何主任,又让您说着了!”孙教授激动得像个孩子,拿着新的试验报告,手舞足蹈。
何雨柱微笑着接过报告,仔细查看每一个数据。
虽然问题解决了,但他心里清楚,这依然是基于现有条件和认知的“最优解”,并非终极答案。
国家的计算能力必须要发展,更精密的理论模型必须要建立,这条路,还很长。
就在他准备召集会议,总结这次热防护攻关经验时,秘书再次匆匆走来,这一次,脸上带着的不是紧张,而是一种混合着喜悦和郑重的神色。
“何主任!京城转来的加密信件!是您的家书!另外,附有一份来自京城教育局的通报!”
家书!雨水的高考结果!
何雨柱的心跳骤然加速,他几乎是立刻接过了那个薄薄的信封和那份正式的公函。他先小心地拆开了家书,是父亲何大清那熟悉的、略显歪扭的字迹:
“柱子我儿:
见信好。家中一切安好,勿念。小菡孕相稳定,白玲和雨鑫也都好。
雨水已于上月参加完高考,近日放榜,成绩优异,已被清华大学无线电电子学系录取!
光宗耀祖,家门幸事!知道你任务紧要,通信不便,特写信告知,让你也高兴高兴。雨水丫头懂事,知道你不易,让你安心工作,勿以家为念。我们都以你为荣。
父 大清 笔”
清华大学!无线电电子学系!
何雨柱握着信纸的手,微微颤抖起来。一股难以言喻的激动、自豪和欣慰,如同暖流瞬间涌遍全身,冲散了连日攻关的疲惫。
那个曾经在他怀里撒娇、会因为小事哭鼻子的小丫头,竟然如此争气,考上了全国最顶尖的学府,还是学习如此前沿和重要的专业!
这不仅仅是何家的荣耀,更是国家未来科技力量的希望!
他强压下内心的澎湃,又迅速打开了那份来自教育局的通报。
里面是正式的通知,确认了何雨水被清华大学录取的消息,并对其政治审查结果表示“优秀,符合录取条件”。
看着这份通报,何雨柱想起了不久前在保卫部的那场虚惊,不由得哑然失笑。
谁能想到,那份让他紧张万分的政审调函,最终引来的,是这样一个天大的好消息!
他小心翼翼地将家书和通报叠好,贴身收起。这份来自远方的喜悦,仿佛给这枯燥艰苦的戈壁生活注入了一股甘泉。
他走出办公室,望向东南方向,那里是京城,是家的方向。夜幕开始降临,戈壁滩上的风依旧带着凉意,但他的心却一片滚烫。
妹妹即将踏上新的征程,学习关乎国家通信、电子乃至未来国防的尖端技术。
而他自己,则在这片无垠的戈壁上,为铸造国之重器而呕心沥血。
这像是一种无形的接力,一种跨越时空的并肩作战。
他深吸一口清冷的空气,转身走回灯火通明的总体部。
脸上的笑容依旧,但眼神更加坚定。他知道,他必须更快、更好地完成手中的使命。
不仅仅是为了国家,也是为了守护这份来之不易的、包含着小家幸福与国家希望的宁静与荣耀。
“铸剑”之路,道阻且长,但行则将至。而来自亲人的支持和成就,便是这条漫漫长路上,最温暖、最明亮的那盏灯。
下一个技术难关的作战会议,即将开始。何雨柱挺直了脊梁,大步走了进去。