还有问题吗?
“你的整体设想很好,但是,半个月内完成首轮原理样机测试,三个月完结课题,未免太过紧迫了。
你的方案当中,难点可一点不少,就那矢量喷口阵列的响应频率来说,要求是要达到毫秒级的,而我们现有的压电作动器只有在实验室条件下才能做到这个水平,装机之后呢,振动、温变、电磁干扰这些实际工况随时都会都它造成影响,响应频率和精度都会打折扣。
你的和乐控制框架在理论上对喷口响应精度有严格的上限要求,如果装机后的实际精度达不到理论要求,涡垫的拓扑构型能不能在降级条件下保持稳定呢?你有没有做冗余设计呢?”
“此外,柔性鳞片蒙皮在跨音速气流中的气动弹性响应是非线性的,我们现有的气动弹性模型在处理这种微纳尺度鳞片阵列时还没有经过验证。
鳞片之间的气动耦合会导致局部颤振,这种颤振如果沿着鳞片阵列扩散,会直接破坏涡垫的全局稳定性,你的框架又要如何处理鳞片阵列的多体气动弹性耦合问题呢?”
“最后,涡垫构型在极端气象条件下的拓扑切换,我看你的框架是用和乐群的轨道等价类来处理。
不过,轨道切换本身是一个非定常过程,切换过程中的瞬态气动载荷峰值你有没有做过估算呢?
如果瞬态载荷超过骨架材料的屈服极限,切换过程中飞行器会不会发生不可逆的结构损伤?
这些问题哪个都不简单,而现在你要求的时间这么紧迫,如果因为效率导致最后实验出了问题,那可是得不偿失的。”
他的话说完,会议室里安静得只能听到墙上电子时钟跳动的微弱电流声。
白庆阳在航天科工工作了一辈子了,他熟悉这些东西就像熟悉自己的身体一样,他提出的每个问题都精准地戳在了和乐涡垫框架从理论到工程落地的最关键环节上,很明显是经过了细细的思考的,他的担心也不无道理。
不过这些问题在肖宿看来,只是在抠细节而已,实在谈不上什么问题。
“你说的这些其实都不是问题,也没担心的必要。
和乐控制框架的核心不是控制每个喷口的绝对精度,而是控制喷口之间的相对相位关系,单个喷口的绝对精度即使下降百分之二十到三十,只要喷口阵列之间的相位关系保持锁定,涡垫的全局拓扑就不会失稳。
这套相位锁定机制在论文的第三章第二节已经证明过了,它和材料逆向设计框架里多组分合金的相稳定裕度用的是同一个数学构造。
至于你说的降级条件下冗余设计,实际上就是论文第五章里讨论的容错和乐轨道构造,当部分喷口失效时,系统自动将失效喷口从涡垫的全局和乐群中剔除,用剩余的喷口重新编织一套降级的涡垫构型。
这套容错机制在控制系统设计里已经预留好了。”
“而鳞片阵列的多体气动弹性耦合,论文的第四章专门讲了这个。
鳞片之间的气动耦合在数学上是一个近场并矢格林函数的离散形式,和隐身衣超表面天线阵列的单元耦合是同一个数学结构。
我们之前做隐身衣的时候,用图拉普拉斯谱分解处理过天线单元之间的电磁耦合,这个方法可以直接移植到鳞片阵列的气动弹性耦合上。
具体做法是把所有鳞片看成一个图模型的节点,鳞片之间的气动耦合系数作为图的边权重,然后用图拉普拉斯矩阵的特征分解把整个耦合系统映射到模式空间。
在模式空间里,耦合矩阵变成一个对角矩阵加一个稀疏的扰动项,求解复杂度从O(N³)降到O(N)。
这套方法在隐身衣项目里已经经过了工程验证,不存在未经检验的问题。”
“此外,你说的轨道切换过程中的瞬态气动载荷峰值问题,这个在论文的附录里早就做过数值估算了。
轨道切换是一个沿和乐叶面的平滑滑移过程,涡垫的能量在滑移过程中会被连续地重新分配到不同的叶面上,瞬态载荷峰值的上限严格受和乐叶面的曲率约束。
只要骨架材料的屈服极限高于这个曲率约束给出的载荷上界,就不会发生不可逆损伤。
附录里针对现役航空铝合金的载荷上界做过算例,而我们这次用的钛铝钒基复合材料,屈服极限是现役航空铝合金的三倍以上,安全裕度完全足够。
前期准备已经很充分了,三个月时间是完全宽裕的。”
他说完,那双琥珀色的眼睛平静的落在白庆阳身上。
“还有问题吗