杨正点头,这个他门清。
“但水下的空化噪声,机理完全不同。”叶安指了指桌上那本《船舶噪声与振动控制》。
“空化依赖的是局部压力和饱和蒸汽压的关系,跟水深、水温、含气量全有关。你在不同深度航行,空化起始速度都不一样。同一个螺旋桨,在水下五十米和水下三百米,空化特性天差地别。”
他拿起筷子,指着杨正。
“你用后掠叶尖能解决吗?”
杨正的黑框眼镜后面,瞳孔收缩了一个不太明显的幅度。
后掠叶尖降低的是相对马赫数。
空化跟马赫数没有直接关系。
压力场的分布、边界层的转捩位置、叶片截面的厚度分布。
这些影响空化的关键因素,跟他熟悉的超音速气动设计完全是两套逻辑。
“答不上来?”叶安嘬了一口面汤。
杨正的后槽牙咬了一下。
他想反驳。想说“你给我十分钟,我能推出来”。
但他清楚,推不出来。不是数学功底不够,是物理图像没建立。
他不知道空泡从核化、生长到塌缩的完整动力学过程。
这不是靠博士学位能硬扛的。
“最后一个。”叶安把碗推到一边,双手交叉搁在桌上。
杨正的脊背绷得更紧了。
“核潜艇在水下做大角度转向的时候,艇体横摇会导致螺旋桨盘面相对来流的法线方向发生偏转。这个偏转角会让螺旋桨进入斜流状态。斜流状态下。”
叶安伸出三根手指。
“推力下降。扭矩波动。叶片交变应力急剧增大。”
他收回两根手指,只留食指。
“在斜流角超过十五度的极端工况下,螺旋桨叶片的疲劳寿命会缩短到原来的多少?”
杨正的嘴抿成一条缝。
十五秒。
二十秒。
三十秒。
书桌上那盏歪着灯罩的鹅颈灯嗡嗡响着,白炽灯泡的光落在那摞高低错落的书脊上。
杨正缓缓吐出一口气。
他伸手把桌上那本《船舶推进原理》抽出来,翻到扉页,看了一眼目录。
他把书合上,拍在桌面上。
“借我看两天。”
叶安夹起碗里最后一根面条,塞进嘴里。
“随便看。但那本《船舶噪声与振动控制》不外借。”
杨正瞥了那本卷了边的薄册子一眼。封面上叶安用铅笔写的批注从第一页密到了最后一页,比正文还多。
“为什么不借?”
叶安把空碗搁进水池,拧开水龙头冲了两下。
“那本书上的批注,有一半是还没公开的东西。你看了回去睡不着觉。”
杨正盯着那本书,喉结滚了一下。
两天。
杨正在红星厂待了整整两天。第一天拆炉子改线路,第二天等石英管到货装炉膛。等五段控温的硬件全部就位,他才把那沓写满PID参数的底稿拍在叶安桌上,拎着帆布包上了回京城的火车。
走之前在食堂吃了碗王胖子的阳春面,临了跟王胖子说了句“面条欠火候”,把老王气得围裙都快扯烂。
叶安没去送他。
杨正不需要送。这种人来去从不拖泥带水,跟他那架“猛龙”的垂直爬升一个脾气~起飞就走,不回头。
送走杨正的当天下午,叶安没回办公室画货轮的图。
他去了四号仓库最里面那间被他单独隔出来的小隔间。
门从里面反锁。窗帘拉死。日光灯管嗡嗡响着,惨白的光落在中央那张铁桌子上。
桌面上摊着的不是图纸。
是一块电路板。
巴掌大小,绿色的基板上焊着密密麻麻的元器件。几根飞线从板子边缘伸出来,搭在旁边一台拆了外壳的示波器探头上。示波器的屏幕亮着,荧光绿的波形在时间轴上缓慢爬行。
火控系统。
核潜艇的火控系统。
这玩意儿是整条水下杀伤链的大脑。鱼雷从发射管里弹出去之后,往哪走、怎么拐、什么时候引爆~全靠火控计算机实时解算目标运动要素,生成射击诸元。
M国人的MK-113和MK-117火控系统,迭代了三十年。从模拟计算机到数字计算机,从单目标跟踪到多目标同时交战。每一代都砸了几十亿美金的研发经费。
叶安手里这块板子,是他从系统里调出来的方案。
不是复制M国人的路子。是另起炉灶。
【系统,调取水下火控系统完整技术图谱。重点:目标运动分析算法、射击解算模型、鱼雷航路规划。】
【指令接收。数据整合完毕。】
视网膜上蓝色数据流滚动。一套完整的火控架构在脑海中展开。
叶安拿起烙铁,焊尖点在电路板的一个焊盘上。锡丝融化,银色的焊点凝结。
传统火控的问题出在“解算”这个环节。
被动声纳听到目标的噪声,只能获得方位角。没有距离信息。火控计算机必须通过连续多次方位测量,用三角定位或者TMA算法反推出目标的距离、航向和航速。
这个过程很慢。在噪声环境复杂的深海,解算一个目标的运动要素,少则五分钟,多则十几分钟。
五分钟。在水下交战中,五分钟够对方发射三枚鱼雷、做两次规避机动、释放一次诱饵。
叶安桌上这块板子,核心不是硬件。
是算法。
他从系统里抽出来的那套目标运动分析算法,跟现有的TMA完全不同。不是等方位数据攒够了再解算,而是每收到一个新的方位测量值,就立刻更新目标状态的概率分布。
卡尔曼滤波。带约束的扩展卡尔曼滤波。
在声纳第一次捕获目标的三十秒内,就能给出目标距离、航向和航速的初步估计。精度不算高,但足够发射鱼雷。鱼雷出管之后,沿着初始航路飞行,中途通过线导光纤接收火控计算机的修正指令,逐步逼近真实目标位置。
边打边算。打了再说。
叶安把烙铁搁回架子上,拿起示波器探头扎在板子的时钟信号引脚上。屏幕上的波形跳动了两下,频率稳定在二十兆赫兹。
够了。二十兆赫兹的时钟频率,跑这套卡尔曼滤波算法绰绰有余。
但光有算法还不够。
他拉过一张草稿纸,铅笔在纸上飞快地列了一组参数。
鱼雷航路规划。
传统的直航加蛇行搜索模式太蠢了。
鱼雷跑直线冲过去,目标一转向就丢了。蛇行搜索耗电,续航距离打折扣。
叶安在纸上画了一条曲线。不是直线,不是蛇行。是一条基于目标预测位置不断修正的自适应弧线。
鱼雷在航行过程中,通过自身的声学导引头持续接收目标噪声。导引头的方位数据实时回传给火控计算机,计算机更新目标状态估计,再通过光纤下传新的航路修正指令。
闭环。
实时闭环。