学霸的军工科研系统 第942章

　　显然对于当前人类的技术来说，这个设想中的很多要素还不太现实。

　　比如半径300米的圆环型航天器本身，就是个根本难以想象的庞然大物。

　　但周平建却并没有打断常浩南的描述，只是在每个小节后面都做出了专门标注。

　　比如“成熟技术”、“尚在研究”或者“需要验证”等等。

　　显然是真的在考虑这一方案的可行性。

　　直到中巴车开入发射场大门并晃晃悠悠停下，相谈甚欢的二人才终于反应过来，不得不暂且停下。

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　　琼省的这个探空火箭发射场虽然名字听着跟三大卫星发射中心有点像，但无论硬件水平还是行政级别都根本不在一个层级上。

　　发射场负责人叫徐鹏飞，甚至都不是专职的航天技术人员，而是由华夏科学院火箭与气球探空技术研究室主任兼的。

　　可以说在今天之前，大半辈子都没想过自己还能有获得如此高关注度的一天。

　　“常院士，周总师。”

　　已经等待许久的徐鹏飞快步上前，跟刚从车上下来的两名大佬分别打过招呼。

　　或许是因为准备不够充分，所以整个人显得相当紧张。

　　“鹏飞同志，不要有太大压力……”

　　周平建对于这种情况见得多了，当即拍了拍对方的肩膀：

　　“今天我陪同常院士过来，只是要向你了解一些临近空间环境研究的详细情况……”

　　“……”

　　徐鹏飞的保密层级倒是不低，但业务范围跟高超音速研究完全不沾边，加上今天也只是初步了解，所以所以常浩南也没有完全挑明自己的来意。

　　只是表示未来的载人航天研究需要对50-150km高度范围内的大气结构和空气动力学情况等理化要素，有可能需要在低纬度进行高密度的亚轨道发射云云。

　　听到如此重点的项目竟然能和自己这个冷门单位扯上关系，徐鹏飞难免有一种“多年媳妇熬成婆”的快感，差点就在一众人面前笑出声来。

　　好在关键时刻，还是理智占据了上风。

　　“常院士，我们这儿目前的发射频率只有差不多每个季度2-3次，亚轨道发射需要准备的东西不多，所以在发射能力这块，距离饱和倒是还是有很大的空间……”

　　他一边带着常浩南等人走向略显简陋的发射台，一边介绍道：

　　“但现有的探空火箭主要是为了发射小型气象探测设备，在性能取舍方面几乎完全追求射高而无所谓速度，而且基本都是无控或是低控发射，恐怕很难用于用于动力学相关问题的研究。”

　　“这方面问题你不必担心。”

　　常浩南摆了摆手说道：

　　“新的火箭动力飞行试验平台已经处在研发当中，从功能上完全可以满足大型试验飞行器、动力系统、单机、结构、材料、算法等的搭载性试验，你们发射场只要做好发射任务加倍，甚至提高一个数量级的准备就好。”

　　徐鹏飞没有插话，只是微微瞪圆了双眼。

　　虽然他之前到国外考察的时候，确实见过每周甚至每2-3天就发射一枚亚轨道火箭的阵仗，但现在真轮到自己头上，还是会难免觉得有些不真实感。

　　不过，常浩南并没有给他太多酝酿情绪的时间。

　　“另外，你们的本职工作，也就是对高层气象领域的研究也不能停下……因为项目的特殊要求，我们需要对邻近空间，尤其是60km以上的高度进行一次相对完整的大气建模，这也是你们下半年的重点工作之一……”

　　“60km以上……”

　　徐鹏飞的主业其实是气象研究，因此在听到这个高度区间之后，很快就意识到了常浩南所关注的重点——

　　根据热力结构划分的平流层和中间层顶部分别为50km和85km，而根据组分特性划分的均值层和过渡层顶部则分别为85km和100km。

　　只有中性层和电离层之间的分界线在60km左右。

　　“您要研究临近空间大气的电离特性？”

　　常浩南用带着意外和赞许的眼光看了一眼走在旁边的徐鹏飞：

　　“徐主任猜的很准嘛……”

　　这当然是下一步研究的重中之重。

　　在60km-150km高度范围内，由于太阳辐射的作用，大气中的原子和分子被电离，产生大量的自由电子和正离子，航空器高速飞行时所产生的等离子鞘套特征也因此而与更低高度的中性层大气存在区别。

　　当然，多数情况下，由于本来也不指望在黑障中进行通信，所以这点细微差别的影响不大。

　　但无论是一次性的高超音速武器，还是更远之后可重复利用的高超音速飞行载具，如果要长时间在100km附近区间内活动，都必须要保证通信导航信号的顺利传输。

　　而他之前为高超音速导弹所开发出的那套黑障通信技术，本质上是利用主动喷射的离子流对包裹在飞行体外侧的等离子体鞘套进行削弱和改性，从而让特定波段、特定相位和入射角度的电磁波得以透过屏蔽层。

　　因此高度依赖对于大气环境电离特性的认识。

　　徐鹏飞则有些不好意思地理了理头发，把已经有些稀薄的头顶部分给遮住：

　　“电离层和临近空间大气的耦合问题算是这些年的研究热点，所以我们也积累过一些相关数据……只不过相关的物理机制还不明确，所以目前无论国内外，总体上还都停留在经验估计的阶段。”

　　说到这里，他稍微停顿片刻，确认常浩南和周平建的表情都没有什么变化之后才又继续道：

　　“不过……如果您不是准备研究空气电离过程本身，而是想要解决电离问题，或者通过电离手段解决其他问题的话，那么可以把测试安排在夜间进行……因为我们发现在大约午夜0点之后，D区的额外电子密度就会消失，电离特性和60km以下的中性层几乎完全一致……”

　　“……”

　　意外之喜。

　　绝对的意外之喜。

　　对于常浩南来说，相比于这个其貌不扬的徐鹏飞主任本人，此行的其他收获反而显得不那么重要了。

　　“徐主任。”

　　常浩南突然停下脚步，面色严肃地转向对方：

　　“我这里有一个涉密项目……持续时间可能会很长，不知道你有没有条件和意愿参与？”

第1282章 火箭动力有问题

　　哪怕常浩南身为高超音速武器项目的负责人，也不可能随便说句话就把一个人给拉入到研发团队里面。

　　优先提档权，那可是当年两弹一星工程才能获得的待遇。

　　更何况，就算被选调者本人和所在单位都同意了，像徐鹏飞这种进来之后势必要负责领导一块任务的关键人员，也还得经过颇为复杂的政审和背景调查之后才能真正上岗。

　　因此，常浩南只是在完成视察之后再次确认了对方的意愿，然后便没再多提此事，而是直接从琼省回到了京城——

　　真打起仗来当然不可能分白天黑夜，但就测试工作而言，如果情况真如徐鹏飞刚才所说，那么完全可以和临近空间的研究工作同步开展。

　　而另外一边，也就在常浩南负责太空渔船项目的这段时间里，位于怀柔科学城的JF14风洞也已经顺利竣工并通过了全部验收测试，随时可以开始工作。

　　年初那次测试的相关数据，也已经基本分析完成。

　　万事俱备，只欠东风。

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　　一周后。

　　2006年9月10日。

　　京城。

　　航空动力集团总部的一间会议室内。

　　时隔近两年时间，高超音速项目下属所有任务组的负责人和各主要参与单位的代表，终于再一次被全员集中到了一起。

　　相比上一次开会时以将信将疑为主的情绪，这次有了成功的试射经验作为底气，众人的信心也自然跟着水涨船高。

　　“各位同志。”

　　看着眼前跃跃欲试的几十位项目骨干，常浩南从会议桌首位缓缓站起，来到身后不远处的幕布旁边：

　　“尽管在正式获得型号批准之前，还需要对乘波体的飞行动力学和高超音速飞行条件下的多物理场耦合情况进行一些补充性研究，但就目前的情况而言，可以认为，我们已经具备了启动乘波体构型高超音速武器研究的基本条件……”

　　只是第一句话结束，会议室内便掀起了空前整齐而热烈的掌声。

　　常浩南抬起双手向下压了好几次，才勉强平复了现场有些过于高涨的气氛。

　　“各单位和任务组的分工和验证弹时期基本相同，所以其中重复的部分，我就不再过多赘述，只强调一下新增和有所变化的地方。”

　　听到这句话，在场所有人的腰板都不由自主地挺直了些许。

　　“首先，也是最明显的，相比于射程只有几百公里，因此只需要考虑末端制导的双锥体验证弹，乘波体高超，即便是射程较短的吸气式动力方案也有上千公里级别的射程，而滑翔式方案如果采用东风31作为助推动力，那么仅滑翔段射程就将在5000公里以上，加之飞行轨迹复杂，大部分时间又运行在大气层内或是大气层边缘，所以必须依赖全程制导……”

　　“这里面，末端导引头的研制方案和主管单位不变，而射程中段的惯性-天文-卫星多源导航系统则由航天科技集团第十一研究院负责……”

　　“……”

　　十一院在复合制导领域的经验相对丰富，因此他们派出的代表沈茂阳当然也早有预料，只是沉着地回应道：

　　“是！”

　　常浩南点了点头，按动手中的翻页笔，把幕布上的PPT翻到后面一页：

　　“一个好消息是，得益于近些年我国在航天领域所取得的成就，北斗卫星定位系统的组网进度和定位精度都被大大提前，无需依赖地面站发送导航信号的二代星座预计明年年中就会开始提供服务，所以省去了很多定位信息转换带来的麻烦。”

　　“还有，在之前其它项目的测试过程中，我已经基本验证了穿越等离子体鞘套进行电磁信号传输的可行性，只是具体设计方案还需要结合飞行器的总体情况而定，所以导航信号本身和信号传输效率方面的问题不会太大。”

　　“不过……茂阳同志，从前期测试积累的经验看，你们面临的困难还是很严峻。”

　　他说着看向坐在会议桌左侧中间位置的沈茂阳：

　　“首先是星光导航，无论哪种方案的高超音速飞行器，在高速或大姿态机动时，都会导致导航星点在星敏感器成像平面内的曝光出现拖尾现象，这种拖尾会降低星点信息提取的效率，从而影响后续的星图识别及姿态解算环节，不利于飞行器的姿态精度。”

　　“另外，高超音速飞行时，飞行器表面与气体的剧烈摩擦不仅会产生等离子体鞘套，也会同时产生气动光学效应，使星敏感器窗口内的星点成像出现扰动，星点质心位置发生偏差，此时得到的姿态噪声不再满足高斯白噪声假设，会影响后续组合导航的滤波精度……”

　　“这一块的问题，需要你们用惯性器件测量的动态参数辅助进行拖尾图像的复原，并针对气动光学效应导致的量测噪声有色化，利用鲁棒滤波算法改善滤波器在扰动环境下的滤波精度。”

　　“其次是卫星导航，虽然信号传输的问题应该可以解决，但飞行器超高速飞行时会产生很强的多普勒效应，在常规GNSS/INS组合模式下卫星导航接收机接收的信号的频率变化会超过锁相环的跟踪极限，进而出现信号环路失锁，导致卫星导航精度大大降低，甚至直接不可用。”

　　“这方面需要你们和负责卫星导航系统研发的空间技术研究院那边合作，利用高度角自适应多重渐消因子，对北斗/INS深组合导航系统做出针对性的改进……”

　　“再然后是惯性导航……”

　　“……”

　　导航和制导系统是唯一一个涉及到高超音速项目核心，但又不是由常浩南直接牵头的部分，因此他的说明相当详细。

　　因此，直到大约四十分钟之后，才进入到第二个部分：

　　“在动力方面，滑翔式高超的飞行体本身为无动力，而助推段则计划直接使用现有的中远程弹道导弹，因此不作为本次讨论的重点。”

　　“而吸气式高超项目的主动力为超燃冲压发动机，这部分由我和航空动力集团牵头负责，辅助动力的形式现阶段尚未确定，保留火箭助推发动机和亚燃冲压发动机两种可能性，其中火箭助推方案由航天科工三院的同志负责……”

　　当说到这里时，常浩南注意到来自三院的代表林成刚微微皱了皱眉，脸上也是一副欲言又止的表情。

　　一般来说，领导在上面讲话的时候当然不能随便打断，就算有问题也得留到会后再说。

　　但立项之前的技术研讨事关重大，常浩南希望能在第一时间解决，或者至少找出任何隐患。

　　“成刚同志，你有什么要说么？”

　　被突然点到名字的林成刚动作一滞，但很快就恢复过来：

　　“是的，常院士。”

　　他语气有些沉重地回答道：

　　“我们目前选择的固体助推器是使用AP/HTPB/Al推进剂，通过调整其中的铝颗粒形貌以及含量来控制工作末期的不稳定燃烧……”

　　“但测试结果和理论分析的情况……无论如何都对不上！”

第1283章 院士课题组的研究广度

　　使用固体火箭将高超音速飞行体推进至门槛速度，之后再启动超燃冲压发动机维持速度或是继续加速，属于设计上最简单最直观的技术策略。

　　不过，这对于助推器本身的性能和稳定性要求很高。

　　一方面，作为主要动力的超燃冲压发动机需要在大约5.5马赫的速度下才能正常开始工作，并且对于启动过程中的速度和进气参数相当敏感，加之固体火箭发动机无法中途停止推进，所以需要非常精确的能量管理水平，而不能靠简单的大力出奇迹来解决问题。

　　另一方面，吸气式高超本质上相当于一枚巡航导弹，出于战术灵活性方面的考虑，需要挂载到一般的战术飞机上面，或者是装进军舰的垂直发射装置，因此其动力系统不仅要保证足够的推进性能，还有相对严格的体积和重量限制。

　　不可能像验证弹那样，直接整个弹道导弹作为助推器接在后面。

　　而现在重中之重的固体火箭发动机出了问题，自然不是小事。

　　一时间，会议室里几乎所有人的目光，都汇聚到了林成刚身上。

　　航天科工三院的主打产品是华夏海军装备的一系列反舰导弹，也顺便搞些武器出口业务。

　　虽然效益还算不错，属于不声不响赚大钱的类型，但在进入到21世纪以后，常规反舰导弹这一块实在算不得什么显学。