思想境界的提升与科技伦理框架的建立,让张彬的目光在聚焦于“南风项目”那高远空天目标的同时,也未曾忽略那些更贴近现实、却能带来战术乃至战略级变革的应用技术。机场,作为传统航空器的命脉,既是力量的投射点,也是脆弱的关键节点。一旦机场被毁或无法使用,再先进的战机也将沦为废铁。如何让飞行器摆脱或降低对漫长跑道的依赖?这个命题,始终萦绕在张彬的脑海,也与“南天门”构想中飞行器需具备极高部署灵活性的要求不谋而合。
他将目光投向了垂直\/短距起降(VtoL\/StoL)技术。这并非全新的概念,国际上已有零星探索和尝试,但大多停留在原理验证或性能受限的初级阶段。张彬要做的,是结合脑海中超越时代的认知,设计一种更具实用性、性能更优的验证机概念。
在“南风项目”内部一次关于未来战术飞行器发展的研讨会上,张彬首次系统地展示了他的初步概念设计。他没有直接拿出详细图纸,而是利用【理论空气动力学(进阶)】知识和初步的气动仿真结果,勾勒出一种融合了多种创新思路的飞行器形态。
其核心动力方案,借鉴了后世某些成功设计的思路,但进行了适应当前技术条件的优化和独具特色的整合。他提出了一种“升力-巡航发动机复合”方案:一台经过特殊改型的核心涡扇发动机,配备可偏转的矢量喷管,用于提供主要的巡航推力和部分垂直升力\/俯仰控制力矩;同时,在机身中部驾驶舱后方,集成一台专门用于垂直起降的升力风扇,由核心发动机通过复杂传动轴引气驱动,提供绝大部分垂直升力。这种布局,相比单纯依赖矢量喷管或升力发动机,能更好地平衡垂直起降能力与高速飞行性能。
为了验证气动可行性,他动用了“星火-1号”原型机部分计算资源,并组织团队编写了简化的计算流体动力学(cFd)仿真程序。虽然受限于计算能力,仿真网格粗糙,结果存在误差,但初步的流场模拟显示,该布局在悬停和过渡状态下的流场结构相对可控,验证了基本概念的可行性。
概念图和相关数据在与会专家中引起了截然不同的反应。
一位气动专家看着屏幕上那独特的、带有巨大升力风扇舱的飞行器三视图和流线模拟,忍不住惊叹:“妙啊!张顾问这个思路,将升力分散,避免了单一动力源在悬停时引发的复杂地面效应和进气问题!这个升力风扇与矢量推力的配合,构思非常精巧!”
然而,质疑声同样强烈。一位经验丰富的结构工程师眉头紧锁,指着概念图中那复杂的传动轴和可动部件:“张彬同志,想法是好的。但是,这台升力风扇的传动系统,在高负荷下如何保证可靠性?还有,这台核心发动机要兼顾巡航和引气驱动风扇,其变循环控制和热管理将是噩梦级的难度!更别提整个飞行器在垂直状态和水平状态转换过程中的稳定性控制,这需要何等复杂的飞控系统?以我们现有的技术,这简直是……”
他的潜台词很明显:天方夜谭。
一位来自军方的代表则目光灼灼,他看到的不是技术难度,而是巨大的战术价值。“如果能成,这意味着我们的战机可以部署在前沿简易场地、遭受破坏的公路、甚至大型舰船上!这对海军拓展航空力量、对陆军前线航空支援、对快速反应部队的投送,意义太大了!” 他已经开始想象这种飞行器在山地、岛礁和城市环境下的应用场景。
负责仿真的程序员则盯着那耗费了大量计算时间才得出的、依旧粗糙的流场图,既感到成就,也深感现有计算工具的力不从心。
张彬坦然面对所有的惊叹与质疑。他承认结构的复杂性和控制系统的挑战是最大的拦路虎,但他也强调,这正是需要集中力量攻关的方向。“任何革命性的技术,在初期都伴随着极高的难度。我们不能因为困难就放弃探索。这个验证机概念,正是为了识别这些关键技术难题,并寻找解决路径。”
【叮!签到成功!恭喜宿主获得:飞行控制律先进设计方法】
一套关于如何为复杂、多变量、强耦合的非线性系统(如VtoL飞行器)设计高鲁棒性、自适应控制律的理论框架和先进算法涌入脑海。这恰恰指向了该概念最核心的瓶颈——控制问题!这套方法包含了现代控制理论中的诸多精髓,如动态逆控制、模型预测控制、自适应控制等思想的雏形,为驾驭那桀骜不驯的飞行状态,提供了至关重要的理论工具。
张彬心中大定。他立刻意识到,新获得的设计方法,结合他正在攻关的c-02(智能飞行控制)子课题,将成为破解VtoL验证机控制难题的钥匙。他可以将这个验证机作为c-02课题一个极具挑战性的、贴近实际的应用验证平台。
他在加密的“南天门”笔记中记录:
“VtoL\/StoL验证机概念初成,反响两极。然其颠覆传统起降模式之潜力,于国于‘南天门’皆意义非凡。最大难关在于控制,今获先进控制律设计之法,破局有望。此技术乃实现空天载具灵活部署、快速响应之关键一环,务必攻克。”
这个超前的概念,如同一块投入“南风项目”池塘的巨石,激起了巨大的波澜。它带来的不仅是技术上的冲击,更是对现有航空设计理念的挑战。尽管前路布满荆棘,但张彬已经清晰地看到,这条通往更高自由度的飞行之路,必须有人去开拓。而他,已然握住了打开第一道锁的钥匙。