第9章 计算流体力学

李云鹏确实可以帮助基地,改进一些风洞的设计,甚至将来若是抽奖抽到了风洞设计技术的话,还可以帮基地建成世界上最先进的各种风洞。

随着风洞试验的深入,六一一所的几个全金属试验模型,都出现了一些气动方面的问题。

要知道六一一所做这么多的方案,也是在不断的优化。

虽然都是鸭式布局,但是鸭式布局里面,也有不同的设计,比如说鸭翼的位置,面积大小,与主翼的距离等等都会产生不同的气动效果。

十号工程虽然说在歼九的基础上设计,但是变化也是很大的,包括后来原型机试飞以后,都还有气动设计上的改动,所以在初期就更不用说了。

事实上,如果现在中国航空工业,有强大的计算流体力学设计系统,那么就可以少走很多弯路的,只不过现在的中国航空工业,基础太薄弱了,要想搞一个系统的CFD软件,基本上不可能。

因为在航空领域,应用CFD也是刚刚兴起的事情,即使是在国际上,也是非常新的学科。

李云鹏作为穿越者,自然是非常清楚,当CFD技术发展到后来,很多时候它模拟的结果,甚至比风洞试验还要准确。

在得知新歼模型风洞试验出现很多的不良结果后,六一一所宋总师,立刻就带着几个得力助手,赶到了基地。

在会议室,李云鹏见到了仰慕已久的宋总师。

此时的宋总师,已经五十多岁,头发都已经花白了,不过他的精神非常好,虽然听说风洞试验的结果不太好,但是他并没有气馁。

今天是这一阶段的风洞试验总结分析会,由基地总工程师洛家栋主持会议。

洛家栋面色凝重地道:“宋总,同志们,经过咱们这一段时间加班加点的工作,咱们的十号工程几个设计方案,风洞试验结果基本都出来了,结果不是很让人满意,这几个设计方案都或多或少有一些设计上的问题。接下来,请我们高速所副所长代劲兵同志,给大家详细的分析!”

代劲兵也是基地的技术骨干了,洛家栋的得力助手,四十来岁,年富力强。

代劲兵打开了PPT,将风洞试验的数据分析展示出来。

宋总师越听下去,眉头就皱得越紧,因为他知道,设计方案还要继续优化,直到最终找到最好的气动设计。

只是时间不等人啊,拖得越久,对项目来说越是不利。

现在军方也有不少的反对声音,很多军方领导都倾向于引进国外的先进三代机。

所以尽管现在十号工程正式立项了,但是经费方面,也是不容易得到保证,就拿做风洞试验来说,那是前期最大的花费了。

因为风洞试验的成本是很高的。

在十号工程正式立项之前,其实宋总师就带着六一一所的设计师们,进行了大量的风洞试验,从数十个设计方案中,选出了几个设计方案。

现在看起来,还要进行优化设计才行。

等代劲兵分析完之后,宋总师站起来道:“感谢基地的领导和同志们,对我们所的设计方案,做了这么多的工作,我想这一阶段的风洞试验,对我们的气动设计优化,确实有极大的帮助。接下来我们会进一步完善设计方案,不断优化。以后少不了还要麻烦基地的领导和同志们,在此我代表全所的同志,感谢你们!”

掌声响了起来,洛家栋连忙道:“宋总,客气了,这是我们应该做的工作,我们的目标是一致的,就是要为我们的军队,研制出最好的作战飞机。接下来有什么要求,宋总你尽管提出来!”

宋总沉吟道:“我想咱们的新歼,要实现最好的设计,那还得集思广益,在此我真诚的请咱们基地的同志们,建言献策!”

虽然宋总这么说,可大家还真没有准备。

倒是李云鹏,见没有人提出建议,便站起来道:“宋总,我是基地今年的博士生李云鹏,我可以说一说吗?”

见李云鹏主动发言,洛家栋这个导师也很高兴。

宋总师见这个年轻人,是基地的第一批博士研究生,也不敢小看他,便微笑道:“当然没有问题,我是真心希望大家可以提出一些建设性的意见,毕竟我们所处的角度不同,也许看问题也不同。”

叶玉莹此时,也很期待李云鹏的表现,因为在她心中,李云鹏现在是无所不能的。

李云鹏十分镇定地道:“谢谢宋总的信任。这些天我也跟着老师,参加了一些风洞试验,我认为这几个设计方案,其实都过于保守了!”

在座的领导和专家们,都非常的意外,没想到李云鹏这个年轻人,竟然说宋总的设计太保守?

不过接下来,大家的表情都开始发生变化了。

因为李云鹏可不是信口胡说,他分析了这几个鸭式气动布局存在的问题,还提出了优化设计的方向。

比如说进气道设计,现在的几个方案,都是采用了F16战斗机一样的皮托管式腹部进气道。

李云鹏直言这种进气道,虽然有结构简单重量轻的优点,但是在超音速状态下效率急剧下降,虽然说歼十战斗机,也是一架强调亚音速机动性的空中优势战斗机,但是它应该具备更好的超音速性能,所以李云鹏便提出了一种全新的进气道设计,后掠双斜面超音速进气道。

如此一来,歼十战斗机的进气道就要从腹部进气,变成两侧肋部进气。

现在全世界都还没有一种战斗机采用这种进气道,可以说李云鹏这个建议,当场就把大家给震住了。

李云鹏提出来的这种进气道设计,优点明显,那说法是利用乘波体理论,通过分离超音速激波,增加超音速飞行状态下进气道总压恢复系数的设计。

如果采用这个设计,那歼十战斗机在两马赫以上也可以保持很高的总压恢复系数。

不过它也并不是没有缺点,那就是结构要比皮托管进气道复杂得多,重量也要增加。

要知道对于新歼来说,减重工作是非常重要的,所以这也让大家感到很难接受。

包括宋总也是如此,他虽然对这种新颖的设计,产生了极大的兴趣,但是听李云鹏解释后,知道重量要增加不少,便有些为难了。

不说别的,就这个进气道,就相当于改变了初步设计方案了,新型战斗机的研制,那是牵一发而动全身的。

李云鹏这么提建议,确实是震惊全场,但这么大胆的设计,估计也没有几个人会赞同。

但是这个便让李云鹏,成功的引起了宋总他们的注意。

除了进气道设计,李云鹏还提出了不少气动设计上的改进建议,比如说主翼的翼型设计,结合后掠双斜面超音速进气道,便可以让进气道的上边缘,成为类似边条翼的设计,起到进一步增升的效果。

除了翼型的优化,还有翼身融合的设计,有了这种进气道设计后,也可以进一步优化。

要知道早期歼十战斗机的翼身融合设计,其实是非常粗浅的,尽管后来优化了,但也是不如F16战斗机的。

这次李云鹏提出来的气动优化建议,可是多达十几条,而且每一条建议都不是信口开河,而是有条有理的。

李云鹏提出来的最后一条建议,便是开发CFD软件,尽可能的利用这种手段,减少气动设计上的问题,降低风洞试验的经费使用。

这个建议更是举座皆惊,宋总惊讶地道:“李云鹏同志,你所说的计算流体力学,这可是国际航空最前沿的技术,咱们国家在计算机领域,一直以来也比较弱,要开发CFD软件,只怕难度很大。而且CFD虽然很好,但是怎么也不能取代风洞试验,因为计算出来的东西,很多时候与真实情况相差肯定还是很大!”

李云鹏点了点头道:“宋总,您说得对,确实CFD不能取代风洞试验,但是在飞机设计中,用CFD可以进行多种设计方案的比较,选出比较合理的方案,这样能减少风洞试验的次数,加快飞机设计的进度!将来咱们有了成功的经验,那么在其他机型的设计上,就可以大大加快研制进度了。这个CFD软件,我相信只要上级肯拨款给人,我们一定可以搞出来。”