第四百五十一章 主动发散冷却热防护系统!
作品:《鹰派军工:反对修大坝,我成恨国党了?》 在纽博格林那场足以载入史册的世纪对决,以一种近乎碾压的、颠覆性的方式落下帷幕后,方宇并没有在欧洲过多地停留。
他婉拒了所有媒体的专访邀请,也无视了那些蜂拥而至、想要寻求合作的汽车巨头们派出的说客。
他只是将后续所有关于“开拓者一号”的商业谈判、技术合作洽谈、以及那座装着一亿美元现金的玻璃柜的处理事宜,全权委托给了已经彻底对他心服口服的王建国厂长。
他自己,则在比赛结束的第二天,便乘坐专机,悄无声息地先回国了。
因为,在方宇的心中,还有一件远比掀翻全球汽车产业格局更重要、更紧迫的事情在等着他去做。
那就是,为他的祖国——龙国,研发出第一款真正意义上的、能够在大气层内“打水漂”的、足以洞穿地球上任何现有防御体系的——20马赫高超音速导弹!
说到底,研发新能源汽车,搅动世界商业格局,对他而言,更像是一种兴趣使然的“副业”,是他利用自己超越这个时代的知识,为国家在经济和产业领域,顺手布下的一颗闲棋。
而他的主业,他真正的身份和热情所在,依然是北方工业集团那个最顶尖、最神秘的武器研发设计师。
捍卫国家安全,铸造国之利器,这才是他心中份量最重的事业。
回到位于燕山深处的北方工业秘密研发基地后,方宇几乎没有任何休整,立刻就投入到了紧张的工作之中。
他从北方工业最核心的几个技术部门,抽调了数十名在空气动力学、材料科学、发动机技术和自动控制等领域的顶尖专家,迅速组建了一支代号为“东风快递”的绝密科研小组,正式开始了对采用“钱森弹道”的高超音速导弹的研发工作。
在项目启动会议上,方宇向这些国内最顶尖的科学家们,详细阐述了高超音速滑翔飞行器的原理和“助推-滑跃”弹道的概念。
最初,这些专家们也和当初的吴清源、林虎等将领一样,对此感到了巨大的震惊和技术上的疑虑。
然而,当方宇将自己早已准备好的、详尽到每一个细节的理论模型、风洞模拟数据、以及初步的技术解决方案,展示在他们面前时,所有的疑虑都烟消云散了。
取而代之的,是一种作为科研人员,能够亲身参与到如此划时代的、领先世界至少二十年的伟大项目之中的,无与伦比的兴奋和使命感!
项目很快就步入了正轨。
在方宇的总体规划下,整个科研小组被分成了若干个子系统攻关团队,分别负责火箭助推器、弹头气动外形设计、飞控系统、制导系统等部分的研发。
在解决了这些相对“简单”的、可以交给团队分头攻关的普通问题之后,方宇便将自己一个人,关进了整个研发基地最核心、保密级别也最高的那个实验室里。
因为他知道,这款高超音速导弹的研发,还有两个最大的、也是最关键的技术难点,是目前整个团队、乃至全世界都无法解决的。
这两个难点,必须由他亲自来攻关。
而他要解决的第一个,也是最基础、最致命的难题,就是——超高音速导弹的热防护系统。
实验室里,巨大的全息投影设备正在运行着。
方宇面前,悬浮着一个超高音速导弹以20马赫速度在大气层边缘进行“滑跃”机动的动态模拟图像。
图像中,导弹的弹头部分,早已不再是实体,而是被一团炽热的、发出耀眼白光的等离子体所包裹。
屏幕的角落,一排排令人心惊肉跳的数据在飞快地刷新着:
【实时速度:20.3马赫】
【飞行高度:65公里】
【弹头前端驻点温度:3255摄氏度】
【机翼前缘温度:2870摄氏度】
【通讯信号衰减率:99.8%(通讯中断)】
方宇的眉头紧紧地锁着。他知道,这就是高超音速飞行所面临的“热障”——
一个足以让任何现有材料都熔化为气体的死亡屏障。
在20马赫的极速下,导弹与空气的剧烈摩擦,早已不是简单的加热效应。
空气分子在弹头前端会被急剧压缩和电离,形成一层数千度高温的等离子鞘套,将整个弹头包裹起来。
这种高温,足以瞬间熔化钢铁,蒸发钛合金。
更麻烦的是,这种等离子鞘套会屏蔽掉绝大部分的电磁波,导致导弹与地面指挥中心之间的通讯和遥测信号完全中断,形成所谓的“黑障区”。
一个无法被控制、无法被修正轨道的“瞎子”导弹,是没有任何实战价值的。
“传统的防热方法,根本行不通。”方宇喃喃自语,他调出了几种现有的热防护方案,在模拟器中进行演算,然后又一一否定。
第一种,是航天飞机上使用的“防热瓦”。
这种以石英纤维和陶瓷为基础的材料,虽然隔热效果不错,但它非常笨重,而且极其脆弱,根本无法承受高超音速导弹在进行剧烈机动时产生的巨大应力。
模拟结果显示,在第一次“滑跃”机动中,机翼前缘的防热瓦就出现了大面积的碎裂和剥落。
第二种,是弹道导弹再入弹头上常用的“烧蚀防热”。这种材料通过自身在高温下的熔化、蒸发和分解,带走大量的热量。
但它的问题在于,烧蚀过程是不均匀的,会导致弹头的气动外形发生改变,这对于需要进行精确气动控制的“钱森弹道”来说,是致命的。
模拟结果显示,采用烧蚀材料的弹头,在第二次“跳跃”后,就因为外形改变而失去了控制,最终失稳解体。
第三种,是更先进的碳/碳(C/C)复合材料。
这种材料强度高、耐高温,是目前许多先进飞行器的首选。
但是,即便是最顶级的碳/碳复合材料,其抗氧化极限温度也就在2000摄氏度左右。
面对超过3000度的等离子烈焰,它依然会被迅速氧化烧蚀。
“被动防御,思路本身就是错的。”方宇靠在椅子上,揉了揉眉心,陷入了深深的思考。他知道,仅仅依靠材料本身的耐高温性能,去硬抗数千度的烈焰,是一条走不通的死路。
既然无法硬抗,那能不能……不让热量接触到弹体本身呢?
一个全新的念头,如同闪电般划过他的脑海。
对流、传导、辐射……热量传递的三种方式。
在等离子鞘套中,最主要的是对流传热。
如果,我能在弹头表面,和那层炽热的等离子体之间,人为地制造一个‘隔热层’呢?一个由低温气体组成的、不断流动的‘气膜’?
这个想法,让方宇的眼睛瞬间亮了起来!
他立刻冲到全息投影前,调出了弹头的详细结构图,然后开始疯狂地进行修改和设计。
他之前所有的关于被动防热的方案,被他毫不犹豫地全部推翻!
一个全新的、大胆到近乎疯狂的构想,在他的脑海中逐渐成型——
主动式发散冷却热防护系统!
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