Молодые специалисты, только начинающие свою карьеру, обычно полны энтузиазма, тем более после того, как сам Чан Хаонань указал им направление.
Носовой наплыв — относительно независимый аэродинамический элемент. Благодаря небольшому размеру, в горизонтальном полете или на малых углах атаки он находится в убранном состоянии, не влияя на нормальную аэродинамическую форму самолета. Он активируется и начинает работать только после того, как угол атаки превысит определенное пороговое значение.
Этот процесс, очевидно, не может выполняться пилотом вручную.
Поэтому определение этого порогового значения, а также длины и ширины носового наплыва для получения оптимального вихря — это «домашнее задание» для Лин Тунсиня.
Что касается самой Сун Хуэйчжун, то ей, естественно, предстояла более важная задача —
под руководством Чан Хаонаня завершить проектирование и оптимизацию DSI-воздухозаборника для нового учебно-тренировочного самолета.
DSI-воздухозаборник — это полностью нерегулируемый тип воздухозаборника, и его главная проблема заключается в том, что у него только одна конфигурация. Поэтому диапазон оптимизации постоянен и должен быть очень широким.
Для воздухозаборника с прямоугольной перегородкой оптимальный диапазон оптимизации может составлять всего 0,01 Маха, и это не страшно, ведь при достаточно мощной системе управления полетом можно регулировать положение перегородки, чтобы поддерживать максимальную эффективность воздухозаборника.
Но если сделать нерегулируемый воздухозаборник таким же образом, то даже небольшое изменение скорости полета приведет к резкому падению эффективности воздухозаборника, и даже пограничный слой не будет сдут, что вызовет сильное искажение воздушного потока и повлияет на безопасность полета.
В общем, требуется высокий уровень проектирования и большой опыт, чтобы самолет с DSI-воздухозаборником достиг удовлетворительного состояния оптимизации.
Кроме того, «Десятый Проект» — это ключевой проект, контролируемый на самом высоком уровне, поэтому каждое его действие привлекает всеобщее внимание.
После первого полета прототипа № 01 с регулируемым воздухозаборником с тремя степенями свободы необходимо было провести значительные изменения, и для этого требовались убедительные данные.
Диапазон рабочих скоростей учебно-тренировочного самолета значительно меньше, чем у истребителя, а традиционная аэродинамическая схема проще в оптимизации, чем конфигурация «утка» + большое треугольное крыло, используемая в J-10.
Это была идеальная возможность для практики.
«Инженер Сун, вы должны убедиться, что полностью понимаете то, что я собираюсь рассказать. Если что-то непонятно, сразу спрашивайте».
Чан Хаонань открыл свой компьютер, вызвал несколько заранее подготовленных файлов проекта и предложил Сун Хуэйчжун принести пару стульев.
Сейчас ему уже не нужно было все делать самому, особенно с помощником под рукой.
«Поняла».
Сун Хуэйчжун быстро села рядом.
«Я уже рассказывал об основных принципах DSI-воздухозаборника в Ронгчене. Если коротко, то суть в том, чтобы использовать особенности конической ударной волны для создания сильного градиента давления на поверхности выступа у входа в воздухозаборник, который сдувает пограничный слой фюзеляжа за пределы воздухозаборника, уменьшая его негативное влияние на эффективность воздухозаборника».
С этими словами Чан Хаонань открыл карту распределения давления, которую недавно помогла ему составить Яо Мэнна. Она была получена в результате испытаний модели DSI-воздухозаборника в идеальных условиях.
На ней было четко видно, как выпуклая конструкция использует перепад давления, чтобы «вытолкнуть» ударную волну.
Убедившись, что у Сун Хуэйчжун и Лин Тунсиня нет вопросов, он перешел к основной части сегодняшнего проектирования:
«Из этого принципа видно, что ключевым элементом конструкции DSI-воздухозаборника является форма этого выступа. Изучив тела, сформированные ударной волной, как теоретически, так и численно, я разработал два метода проектирования такого выступа».
«Помню, вы как-то говорили о выборе нескольких точек трассировки на передней кромке конической поверхности и трассировке их вниз по потоку в поле течения…»
Надо сказать, что Сун Хуэйчжун в Ронгчене действительно слушала внимательно.
Она даже такие детали запомнила.
«Верно, это метод формирования тела, или метод конического направления. Это основной принцип самого традиционного метода проектирования DSI-воздухозаборника. Он относительно прост для понимания, а расчеты менее трудоемки, поэтому в начале этого года я рассмотрел его первым».
Чан Хаонань кивнул, но тут же изменил тон:
«Однако недавно я разработал новый инструмент для численных расчетов, эффективность которого намного выше, чем у традиционного программного обеспечения. Это значительно снизило ограничения по объему вычислений, поэтому на основе метода формирования тела я разработал второй метод — метод соприкасающихся конусов».
«В… второй метод?»
Сун Хуэйчжун почувствовала, что ей не хватает мозгов.
Проектирование DSI-воздухозаборника само по себе было сложной задачей. Даже в Соединенных Штатах Америки пока установили только относительно простую раннюю версию на модифицированном F-16 для технических испытаний.
А JSF, первый серийный самолет с DSI-воздухозаборником, все еще находился на стадии выбора проекта.
В общем, все еще находились в стадии поиска.
А у него уже не только готова целая методология, но и два метода решения?
Просто невероятно…
«Да, второй метод более точный, чем метод формирования тела, потому что он не требует предварительного задания геометрического тела. Вместо этого он непосредственно задает кривую, описывающую форму ударной волны на выходе из тела, образованного ударной волной. Эта кривая делится на множество мелких дуг, каждая из которых может рассматриваться как часть кривой ударной волны. Конус, создающий эту часть ударной волны, называется соприкасающимся конусом, а плоскость, проходящая через ось соприкасающегося конуса и перпендикулярная дуге, называется соприкасающейся плоскостью…»
«…»
«На каждой дуге кривой ударной волны находится соответствующий соприкасающийся конус. Затем, задав кривую передней кромки, можно получить ряд линий тока, которые вместе образуют нижнюю поверхность выступа DSI-воздухозаборника».
«Этот метод проектирования более гибкий и может удовлетворить требованиям к различным расходам и геометрическим формам воздухозаборника. То есть, изменяя кривую ударной волны, можно адаптировать его к любому двигателю, не заставляя двигатель подстраиваться под воздухозаборник. В результате характеристики конечного продукта, естественно, будут лучше».
Дойдя до этого места, Чан Хаонань обернулся и увидел два пары наивных глаз.
Очевидно, скачок в рассуждениях был слишком резким.
Инженерам со средним уровнем математической подготовки действительно трудно было быстро усвоить эти принципы.
«Давайте просто рассчитаем оба способа».
Он решил продемонстрировать это самым простым образом:
«Предположим, что форма ударной волны на входе описывается квадратичной функцией z = -ax² + b (a > 0)».
Чан Хаонань написал квадратичную функцию прямо на бумаге.
«Э… директор Чан, форма ударной волны такая прос…»
Пока Чан Хаонань писал, Лин Тунсинь хотел спросить, почему кривая ударной волны имеет такую простую форму.
Но не успел он договорить, как замолчал.
Потому что Чан Хаонань написал на бумаге вторую функцию.
«И комбинацией вот такой параметрической кривой».
Чан Хаонань остановил ручку и посмотрел на стоящего рядом Лин Тунсиня:
«Что ты хотел спросить?»
«Нет, ничего».
Тот быстро покачал головой:
«Я просто подумал, директор Чан, что вы такой молодец, что смогли придумать такую сложную кривую ударной волны».
Больно.
Очень больно.
Лицо горит…
А рядом Сун Хуэйчжун смотрела с выражением «я не хочу знать этого человека».
На самом деле, Чан Хаонань не расслышал, что тот сказал, поэтому просто продолжил:
«Проектирование формы выступа — самый важный этап в разработке DSI-воздухозаборника. Я думал использовать простое уравнение конического сечения, но с точки зрения механики вывод формы кривой ударной волны при нынешних вычислительных мощностях слишком сложен, поэтому пришлось добавить некоторые параметрические элементы».
«Понимаю».
Лин Тунсинь теперь только хотел, чтобы эта тема поскорее закончилась.
Было слишком неловко, он готов был провалиться сквозь землю.
К счастью, Чан Хаонань не стал развивать тему:
«Тогда дальше нужно просто…»
Он потратил около десяти минут на компьютере, чтобы продемонстрировать шаги, о которых только что говорил.
Конечно, для удобства все параметры были временно установлены равными 1, поэтому форма получившегося выступа была немного странной.
Но судя по реакции двух присутствующих, цель объяснения была достигнута.
Поэтому Чан Хаонань снова взял ручку и обвел несколько символов: a, b, l, b:
«Наша дальнейшая работа, по сути, сводится к выбору подходящих параметров для этой кривой ударной волны в зависимости от характеристик самолета».
Затем он снова посмотрел на Лин Тунсиня, но на этот раз его тон был более непринужденным:
«Это еще одна причина, по которой я не хочу, чтобы переднее крыло доходило до фонаря кабины. Сжимающий эффект набегающего потока от переднего крыла нарушит относительно чистую форму ударной волны на входе, что затруднит анализ характеристик различных форм выступа, соответствующих разным кривым ударной волны. Если же воздухозаборник разместить прямо перед передним крылом, этой проблемы не возникнет».
«Теперь понятно?»
Лин Тунсинь быстро кивнул.
Он уже усвоил, что не стоит высказывать свое мнение, пока не будет уверен в окончательном решении.
«Вот и хорошо. Если вопросов больше нет, то мы начнем работу. Но если у вас возникнут какие-либо вопросы, вы всегда можете обратиться ко мне».
С этими словами Чан Хаонань закрыл ноутбук, встал и собрался отвести их в компьютерный зал:
«Хотя изначально я предложил эту модель для технической проверки „Десятого Проекта“, если все пойдет по плану, ваша „Авиакомпания Гуйчжоу“ станет первым производителем самолетов, который будет использовать DSI-воздухозаборник на серийном самолете».
Он знал, что в Китае того времени было очень сильное стремление к достижению всевозможных «первых мест».
К 2020-м годам 21 века, когда авиационная промышленность уже достаточно развилась, пропаганда в этом направлении перестала быть столь активной.
Можно сказать, чем больше чего-то не хватает, тем больше этого хочется.
И действительно, услышав эти слова, Сун Хуэйчжун и Лин Тунсинь воспрянули духом, и вся усталость, которую они испытывали, мгновенно исчезла.
«Даже быстрее, чем Соединенные Штаты Америки?» — тут же взволнованно спросил последний.
«Конечно. Проект JSF еще толком не начался, а ваш самолет, скорее всего, совершит первый полет до конца этого года».
Чан Хаонань собрал вещи и жестом пригласил их следовать за собой.
«Это…»
Лин Тунсинь остолбенел от такого срока.
Он помнил, как в университете преподаватели говорили, что проектирование самолета обычно занимает несколько лет или даже десятилетий.
«Наставница, неужели у нашей „Авиакомпании Гуйчжоу“ такая высокая эффективность?» — спросил он тихо у Сун Хуэйчжун, поскольку Чан Хаонань уже ушел вперед.
Она чуть не рассмеялась:
«Кто-то действительно очень эффективен, но это не наша „Авиакомпания Гуйчжоу“».
Сказав это, она посмотрела на удаляющуюся спину Чан Хаонаня и быстрым шагом последовала за ним.
«Ого…» — Лин Тунсинь глубоко вздохнул.
«Директор Чан немного пугает…»
Обновлено: 07.04.2026