第983章 马赫数0985
第983章马赫数
尽管整个过程当中最关键的湍流模型并不是刘洪波本人开发的。
但这并不影响他此时感觉到爽。
神清气爽。
有人不服？
那你也可以想办法找一个牛逼的师弟啊！
一时间，一屋子法国人面面相觑相顾无言，而刘洪波则仍然在“常总体验卡”的效果持续时间当中。
整个机房里竟然莫名地安静了下来。
只剩下空调和风扇运行时产生的嗡嗡声。
当然，体验卡终究是体验卡。
实际上，让刘洪波觉得扬眉吐气的地方，和让法国人感到震惊的地方，并不一样。
对于欧洲人来说，用一个人的姓氏命名一种现象，或者是方程，属于再平常不过的事情了。
更何况这又不是什么放之四海而皆准的公式或者定理，哪怕作用很大，也只能在航空界……最多再加上化工界打出一些名气来。
实在不值得怎么大惊小怪。
真正让他们感到意外的，是那张图本身。
更准确地说，是那個“凹坑”部分。
“这个颤振边界曲线……竟然是不连续的？”
艾德斯坦纳把眼睛贴到近处，仿佛恨不得钻到屏幕里面一样：
“而且凹陷的形状也有些……奇怪……”
刚才乍一看的时候没感觉，但经过放大之后仔细一瞧，就能发现整条曲线实际上分成了互不相连的三段。
而且，“凹陷”发生的程度也比他们事前的估计要高很多。
几乎达到了当量空速的20%。
如果情况真如图像所呈现的一般，那么事前确定的目标，也就是让机翼的可用最大速度达到马赫数0.95，似乎从理论上就无法实现。
这可不是个好消息。
相比于那些动辄几百吨的大型客机来说，公务机在结构和体积方面的限制更大，往往被迫采用更加激进的翼型设计以追求航程，因此在速度方面反而更容易受到限制。
例如达索航空民用部门当前的招牌猎鹰900系列，巡航速度只有0.8马赫左右。
甚至不如波音747。
而艾德斯坦纳就是希望能在猎鹰Z上面解决这个痛点。
其实有钱人的时间未必就很值钱。
但他们往往更愿意为了省时间而花钱。
所以这是个很不错的噱头。
甚至目前已经打出去的早期宣传当中，也已经把高速度作为了重点。
尽管并未提到任何具体的数值。
但如果你一顿操作猛如虎，最后只拿出来了个巡航速度跟普通客机差不多的产品，那显然不可能满足潜在客户的需求。
不过，这也不能怪艾德斯坦纳心里没数。
非定常气动力研究，本身就是非常复杂的多学科问题。
通常情况下，别说是计算，就连地面模拟都无法完全还原实际情况。
但像是超音速凹坑这种问题如果真要去试飞，又不可能真的让飞行员去达到颤振边界，都是看情况差不多之后见好就收。
因此，当前的所有经验模型，结果都偏保守。
“没错。”
刘洪波这会也重新进入了工作状态，当即回答道：
“超临界翼型虽然可以获得更高的升阻比，但在音速附近的速度区间内流动情况比常规翼型复杂得多，最终表现在颤振特性上就是更严重的颤振速度下陷现象。”
“那岂不是说……”
艾德斯坦纳想要开口说点什么，但刘洪波却伸手阻止了他，示意自己还有话没讲完：
“另外，颤振速度下陷，并不是超临界翼型在跨音速范围内所出现的唯一异常问题。”
“我们对几种具备典型特征的机翼进行了风洞测试，发现在跨音速区，尤其是凹坑最底端附近出现的颤振现象更加复杂，比如在某些马赫数和特定攻角下，先后或同时出现了拍响应、极限环振荡、失速颤振、单自由度颤振、猝发响应等一系列现象……”
这一句话，又让某几个人不免有些尴尬——
华夏人擅长的显然不只是数值计算，在风洞测试的水平上也并不落后……甚至可以说是领先于人。
好在，刘洪波这会早就忘了刚才的那点小事，很快继续道：
“我们的模型可以相对准确地还原出极限环振荡的测试结果，也就是您刚刚提到的，曲线上不连续的那一段，但对于其它规律性更差的现象同样无能为力。”
“而且博士你也应该知道，哪怕是风洞测试，也只能定性，而非定量模拟出这一速度段的真实响应情况……”
听着刘洪波的解释，艾德斯坦纳觉得有点头皮发麻。
他甚至开始有点庆幸，当初自己拍板，把机翼设计这一坨工作给甩了出去。
实际上，全世界第一个使用二自由度舵面模型进行地面颤振模拟的国家正是法国。
或者严格来说，正是达索。
但也正因如此，艾德斯坦纳反而更容易想象到，对方描述的究竟是一副怎样的地狱绘图。
考虑到今天的时间宝贵，他决定暂时放弃中间部分直奔主题：
“所以……既然无法达到马赫数0.95的设计要求，那么贵方的设计结果具体是多少？”
艾德斯坦纳当然没看过论语，但也知道取乎其上，得乎其中的道理。
因此，虽然表面上提出的目标是0.95，但其实还有一个稍低一些的心理预期。
只不过之前从来没跟其他人提起来过。
如果华夏人能实现这个最低门槛，那为了不耽误项目时间表，他也愿意接受这一设计方案。
然而，刘洪波的反应却完全出乎了艾德斯坦纳的预料：
“等等……”
前者皱了皱眉：
“我刚刚只是在介绍设计过程中遇到的一些问题……但并没有说达不到设计要求啊？”
“Ah？”
艾德斯坦纳这边连心理建设都已经做好了，结果却听到了这么个回答。
这短短半个下午之内的大悲大喜，让老头子的心脏有点不堪重负。
他一边下意识地敲了敲自己有些发闷的胸口，一边指着面前的屏幕：
“可是这张图……”
“这张图是我们用贵方提供的原始翼型模拟出的结果，用来验证计算方法的准确性，不是设计结果……”
刘洪波有些无奈地扶额摇头，突然有一种回到课堂上给学生们上课时候的无力感：
“你们继续往下翻，就能看到经过不同取向优化之后的几种设计方案了……”
直到这时候，一众人才想起来，这好像只是刚开始看到的第一张图而已。
只不过因为里面的信息量太大，因此耗费了很长时间……
随着文档向下滚动，一个个形态各异的设计方案，以及对应的计算结果陆续呈现在众人面前。
“最开始，我们的思路是尝试把利用极限环振荡，也就是把震荡相应控制在线性范围内，这样就可以通过主动抑制系统对其进行抵消，理论上可以让颤振临界速度无限逼近1马赫，大概在……0.998左右。”
一群人围坐在屏幕前面，而刘洪波则站在他们身后，不紧不慢地介绍着设计过程：
“不过，后来我们意识到，只有当极限环振荡幅值随气流速度的变化曲线与速度轴垂直时，才能满足上面的要求，而在这一基础上只要稍有偏差，就会进入亚临界分岔，从而诱导产生爆发型极限环振荡，这对于飞机来说风险实在太高……”
“所以，我们最后决定，暂时不去解决跨音速凹坑问题，而是把凹坑出现的位置向后挤压，让飞机能相对安全地处于超临界分岔曲线上，这样可以采用谐波平衡法求解流动控制方程，再和结构运动方程联立就能求解非线性颤振。”
“考虑到颤振速度下陷是由空气压缩性的影响引起的，只需要优化翼面对正向来流的压缩效应……”
“……”
排除掉一些不能透露的核心机密之后，刘洪波用了大约40分钟，把整个优化过程大概介绍了一遍。
这个时候，设计文件也被翻到了接近最下面的位置。
“尽管我们付出了很大的努力，但结果仍然无法达到线性极限环震荡时的数据，毕竟这是理论限制所决定的，无法用简单的工程手段突破……”
刘洪波用无比惋惜的语气说道。
而其它众人本来就听得正出神，内心自然也跟着他的语气一沉。
不过，还没等沉到底，艾德斯坦纳就翻到了最终设计结果的部分。
与此同时，刘洪波也话锋一转：
“很遗憾，我们最后优化出的设计方案，极限速度只达到了马赫数0.985……”
原本紧盯着电脑屏幕的十几双眼睛，几乎同时转而看向了刘洪波。
“？？？”
您听听您说的这是人话吗？
只达到了0.985？
虽然出于动力限制、经济性和安全性的考虑，飞机不可能真的顶着机翼可承受的极限速度飞。
但极限速度如此之高的超临界机翼，基本上意味着完全可以实现0.9-0.95马赫的最大巡航速度……
相比于上一代公务机来说，已经是差不多15%的提升了。
艾德斯坦纳深吸了一口气，决定不去计较这个华夏人似乎有点怪异的语气：
“足够了……0.985……已经足够了……”
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尽管整个过程当中最关键的湍流模型并不是刘洪波本人开发的。
但这并不影响他此时感觉到爽。
神清气爽。
有人不服？
那你也可以想办法找一个牛逼的师弟啊！
一时间，一屋子法国人面面相觑相顾无言，而刘洪波则仍然在“常总体验卡”的效果持续时间当中。
整个机房里竟然莫名地安静了下来。
只剩下空调和风扇运行时产生的嗡嗡声。
当然，体验卡终究是体验卡。
实际上，让刘洪波觉得扬眉吐气的地方，和让法国人感到震惊的地方，并不一样。
对于欧洲人来说，用一个人的姓氏命名一种现象，或者是方程，属于再平常不过的事情了。
更何况这又不是什么放之四海而皆准的公式或者定理，哪怕作用很大，也只能在航空界……最多再加上化工界打出一些名气来。
实在不值得怎么大惊小怪。
真正让他们感到意外的，是那张图本身。
更准确地说，是那個“凹坑”部分。
“这个颤振边界曲线……竟然是不连续的？”
艾德斯坦纳把眼睛贴到近处，仿佛恨不得钻到屏幕里面一样：
“而且凹陷的形状也有些……奇怪……”
刚才乍一看的时候没感觉，但经过放大之后仔细一瞧，就能发现整条曲线实际上分成了互不相连的三段。
而且，“凹陷”发生的程度也比他们事前的估计要高很多。
几乎达到了当量空速的20%。
如果情况真如图像所呈现的一般，那么事前确定的目标，也就是让机翼的可用最大速度达到马赫数0.95，似乎从理论上就无法实现。
这可不是个好消息。
相比于那些动辄几百吨的大型客机来说，公务机在结构和体积方面的限制更大，往往被迫采用更加激进的翼型设计以追求航程，因此在速度方面反而更容易受到限制。
例如达索航空民用部门当前的招牌猎鹰900系列，巡航速度只有0.8马赫左右。
甚至不如波音747。
而艾德斯坦纳就是希望能在猎鹰Z上面解决这个痛点。
其实有钱人的时间未必就很值钱。
但他们往往更愿意为了省时间而花钱。
所以这是个很不错的噱头。
甚至目前已经打出去的早期宣传当中，也已经把高速度作为了重点。
尽管并未提到任何具体的数值。
但如果你一顿操作猛如虎，最后只拿出来了个巡航速度跟普通客机差不多的产品，那显然不可能满足潜在客户的需求。
不过，这也不能怪艾德斯坦纳心里没数。
非定常气动力研究，本身就是非常复杂的多学科问题。
通常情况下，别说是计算，就连地面模拟都无法完全还原实际情况。
但像是超音速凹坑这种问题如果真要去试飞，又不可能真的让飞行员去达到颤振边界，都是看情况差不多之后见好就收。
因此，当前的所有经验模型，结果都偏保守。
“没错。”
刘洪波这会也重新进入了工作状态，当即回答道：
“超临界翼型虽然可以获得更高的升阻比，但在音速附近的速度区间内流动情况比常规翼型复杂得多，最终表现在颤振特性上就是更严重的颤振速度下陷现象。”
“那岂不是说……”
艾德斯坦纳想要开口说点什么，但刘洪波却伸手阻止了他，示意自己还有话没讲完：
“另外，颤振速度下陷，并不是超临界翼型在跨音速范围内所出现的唯一异常问题。”
“我们对几种具备典型特征的机翼进行了风洞测试，发现在跨音速区，尤其是凹坑最底端附近出现的颤振现象更加复杂，比如在某些马赫数和特定攻角下，先后或同时出现了拍响应、极限环振荡、失速颤振、单自由度颤振、猝发响应等一系列现象……”
这一句话，又让某几个人不免有些尴尬——
华夏人擅长的显然不只是数值计算，在风洞测试的水平上也并不落后……甚至可以说是领先于人。
好在，刘洪波这会早就忘了刚才的那点小事，很快继续道：
“我们的模型可以相对准确地还原出极限环振荡的测试结果，也就是您刚刚提到的，曲线上不连续的那一段，但对于其它规律性更差的现象同样无能为力。”
“而且博士你也应该知道，哪怕是风洞测试，也只能定性，而非定量模拟出这一速度段的真实响应情况……”
听着刘洪波的解释，艾德斯坦纳觉得有点头皮发麻。
他甚至开始有点庆幸，当初自己拍板，把机翼设计这一坨工作给甩了出去。
实际上，全世界第一个使用二自由度舵面模型进行地面颤振模拟的国家正是法国。
或者严格来说，正是达索。
但也正因如此，艾德斯坦纳反而更容易想象到，对方描述的究竟是一副怎样的地狱绘图。
考虑到今天的时间宝贵，他决定暂时放弃中间部分直奔主题：
“所以……既然无法达到马赫数0.95的设计要求，那么贵方的设计结果具体是多少？”
艾德斯坦纳当然没看过论语，但也知道取乎其上，得乎其中的道理。
因此，虽然表面上提出的目标是0.95，但其实还有一个稍低一些的心理预期。
只不过之前从来没跟其他人提起来过。
如果华夏人能实现这个最低门槛，那为了不耽误项目时间表，他也愿意接受这一设计方案。
然而，刘洪波的反应却完全出乎了艾德斯坦纳的预料：
“等等……”
前者皱了皱眉：
“我刚刚只是在介绍设计过程中遇到的一些问题……但并没有说达不到设计要求啊？”
“Ah？”
艾德斯坦纳这边连心理建设都已经做好了，结果却听到了这么个回答。
这短短半个下午之内的大悲大喜，让老头子的心脏有点不堪重负。
他一边下意识地敲了敲自己有些发闷的胸口，一边指着面前的屏幕：
“可是这张图……”
“这张图是我们用贵方提供的原始翼型模拟出的结果，用来验证计算方法的准确性，不是设计结果……”
刘洪波有些无奈地扶额摇头，突然有一种回到课堂上给学生们上课时候的无力感：
“你们继续往下翻，就能看到经过不同取向优化之后的几种设计方案了……”
直到这时候，一众人才想起来，这好像只是刚开始看到的第一张图而已。
只不过因为里面的信息量太大，因此耗费了很长时间……
随着文档向下滚动，一个个形态各异的设计方案，以及对应的计算结果陆续呈现在众人面前。
“最开始，我们的思路是尝试把利用极限环振荡，也就是把震荡相应控制在线性范围内，这样就可以通过主动抑制系统对其进行抵消，理论上可以让颤振临界速度无限逼近1马赫，大概在……0.998左右。”
一群人围坐在屏幕前面，而刘洪波则站在他们身后，不紧不慢地介绍着设计过程：
“不过，后来我们意识到，只有当极限环振荡幅值随气流速度的变化曲线与速度轴垂直时，才能满足上面的要求，而在这一基础上只要稍有偏差，就会进入亚临界分岔，从而诱导产生爆发型极限环振荡，这对于飞机来说风险实在太高……”
“所以，我们最后决定，暂时不去解决跨音速凹坑问题，而是把凹坑出现的位置向后挤压，让飞机能相对安全地处于超临界分岔曲线上，这样可以采用谐波平衡法求解流动控制方程，再和结构运动方程联立就能求解非线性颤振。”
“考虑到颤振速度下陷是由空气压缩性的影响引起的，只需要优化翼面对正向来流的压缩效应……”
“……”
排除掉一些不能透露的核心机密之后，刘洪波用了大约40分钟，把整个优化过程大概介绍了一遍。
这个时候，设计文件也被翻到了接近最下面的位置。
“尽管我们付出了很大的努力，但结果仍然无法达到线性极限环震荡时的数据，毕竟这是理论限制所决定的，无法用简单的工程手段突破……”
刘洪波用无比惋惜的语气说道。
而其它众人本来就听得正出神，内心自然也跟着他的语气一沉。
不过，还没等沉到底，艾德斯坦纳就翻到了最终设计结果的部分。
与此同时，刘洪波也话锋一转：
“很遗憾，我们最后优化出的设计方案，极限速度只达到了马赫数0.985……”
原本紧盯着电脑屏幕的十几双眼睛，几乎同时转而看向了刘洪波。
“？？？”
您听听您说的这是人话吗？
只达到了0.985？
虽然出于动力限制、经济性和安全性的考虑，飞机不可能真的顶着机翼可承受的极限速度飞。
但极限速度如此之高的超临界机翼，基本上意味着完全可以实现0.9-0.95马赫的最大巡航速度……
相比于上一代公务机来说，已经是差不多15%的提升了。
艾德斯坦纳深吸了一口气，决定不去计较这个华夏人似乎有点怪异的语气：
“足够了……0.985……已经足够了……”
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