西郊大院替代材料的攻關仍在繼續,國際技術小圈子的維繫也需要投入精力,但張彬的注意力,必須同時投向一個更高、更遠、也更熾熱的領域——“白帝”空天戰機。
“白帝”甲型的成功試飛驗證了基礎氣動佈局和沖壓發動機模式的可行性,但它更像是一個技術驗證機。真正的目標,是能夠投入實戰部署、具備壓倒性優勢的“白帝”乙型。此刻,乙型的詳細設計已經鋪開,全尺寸模型被送入國家最重要的超高速風洞,進行極限工況測試。
張彬站在風洞控制室的觀測廊後,厚厚的特種玻璃隔絕了外面足以撕裂鋼鐵的狂暴氣流。室內燈光昏暗,只有各種儀表盤和示波器發出幽幽綠光,映照著技術人員緊繃的臉。巨大的風扇轟鳴聲透過隔音層傳來,帶著沉悶的震動,敲打著每個人的胸腔。
螢幕上,代表乙型模型表面溫度的熱成像圖,正從代表常溫的暗藍色,迅速向橙紅色、甚至亮白色區域蔓延。預設的測試工況是八倍音速,持續時間三百秒。
“頭部激波壓縮區溫度,兩千一百攝氏度!”
“前緣翼尖,一千八百攝氏度!”
“機身中段蒙皮,一千五百攝氏度!”
監測員報出的每一個數字,都像重錘敲在在場人員的心上。現有的航空鋁合金,其長期工作溫度極限不超過三百五十攝氏度。短時峰值也許能到五百度,但面對螢幕上動輒上千度的資料,這些材料會像黃油一樣軟化、熔化,甚至直接氣化。
“熱障……”一位頭髮花白的空氣動力學專家喃喃自語,聲音乾澀,“這就是理論上的熱障……我們撞上了。”
這不僅僅是蒙皮材料的問題。負責動力的總師指著另一組資料,眉頭擰成了疙瘩:“發動機進口溫度,預估超過一千六百攝氏度。這已經遠超我們現有任何渦輪基組合迴圈發動機材料的承受極限。燃燒室內部的溫度……更高。”
困境赤裸而殘酷。白帝乙型的設計目標——大氣層內九倍音速巡航和有限度的跨大氣層機動,其效能指標與當前的材料科學極限,發生了最直接的、最無情的衝突。沒有能夠抵禦極端氣動加熱的蒙皮材料,沒有能夠耐受超高進口溫度和燃燒溫度的發動機材料,一切關於速度和機動性的設計,都只是紙面上的幻想。
衝突不僅僅是技術與自然的對抗,更是緊迫的時間表與冰冷物理定律的對抗。最高層對白帝乙型寄予厚望,期望它能儘快形成戰略威懾。但材料瓶頸,如同一道天塹,橫亙在前進的道路上。
風洞測試在模型表面出現明顯軟化跡象前被緊急叫停。控制室裡的氣氛凝重得能滴出水來。失敗的陰雲籠罩著所有人。
張彬沉默地看著螢幕上依舊殘留著高溫區域影像的模型。他沒有像其他人那樣沮喪,腦海中迅速檢索著應對方案。替代小組正在攻關的金屬材料,遠水不解近渴,效能上也達不到如此極端的要求。他需要更直接、更根本的解決方案。
他想到了無限空間裡存放的兩樣東西——【高效能複合陶瓷基板材(耐超高溫/抗氧化)】和【超高強度碳碳複合材料預製件(耐燒蝕/結構增強型)】。前者具有極高的熔點和優異的抗氧化能力,理論上可以作為高溫區域的蒙皮和熱防護材料;後者則在極高溫度下能保持強度,甚至能在燒蝕過程中吸收熱量,是製造發動機燃燒室、噴管等熱端部件的理想候選。
“或許,我們有辦法。”張彬的聲音打破了控制室的沉默。所有人的目光瞬間聚焦到他身上。
他轉向錢思明和幾位專案總師:“我記得,在之前的一些前瞻性材料研究中,我們儲備了關於複合陶瓷基材料和碳碳複合材料的部分理論基礎和少量實驗樣品。這兩種材料,正是應對極端高溫環境的關鍵方向。”
他不能直接說出系統的存在,只能將其歸結為“前瞻性研究”和“儲備”。
錢思明目光一凝:“你是說……那些非金屬材料?它們的韌性和抗衝擊能力……”
“是的,它們存在脆性和可靠性問題,工程化應用難度極大。”張彬接過話頭,語氣肯定,“但這是目前看來,唯一有可能突破熱障和發動機溫度壁壘的技術路徑。我們必須立即啟動這兩種材料的工程化應用研究,集中全國最強的力量,攻克成型工藝、增韌技術、抗氧化塗層以及與金屬基體的連線技術。”
他看向眾人,眼神銳利:“白帝乙型能不能飛起來,就看我們能不能在最短時間內,把這些‘脆弱的石頭’,變成能夠抵禦地獄烈焰的‘鎧甲’和‘內臟’!”
收穫在此刻被強行創造出來。一個原本因材料瓶頸而可能陷入停滯的專案,被強行注入了新的、極具挑戰性但方向明確的技術攻關任務。張彬簽到時獲得的兩種關鍵材料,被正式確立為解決白帝乙型熱障和發動機問題的核心突破口。相關的材料研製團隊被迅速組建,與原有的氣動、結構、動力團隊協同,開始了與高溫和時間的賽跑。
然而,就在材料攻關方向剛剛明確,眾人稍微鬆了一口氣時,風洞測試資料的深度分析報告,帶來了一個新的、更令人不安的訊息。
資料分析組的負責人拿著一疊剛打印出來的圖表,找到張彬和幾位氣動專家,他的臉色有些發白。
“張顧問,各位總師,我們在分析乙型模型大迎角、高速狀態下(模擬跨大氣層轉換邊緣)的測試資料時,發現了一個異常現象。”他指著圖表上一段劇烈抖動的壓力曲線,“在這個極其狹窄的飛行包線內,模型尾部出現了強烈的、頻率極高的壓力震盪。經過初步模擬和理論推算,我們懷疑……這可能是一種理論上預言過,但從未在任何實際飛行器或風洞中得到明確驗證的……”
他頓了頓,吸了口氣,才說出那個令人心悸的名詞:
“非定常渦流。”
“這種渦流的產生和脫落完全沒有規律,會導致飛行器尾部產生無法預測的、瞬間的巨大不對稱載荷。根據計算,如果發生在真實飛行中,其強度足以在零點幾秒內……導致機體結構過載解體或徹底失控。”
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