第410章 温层幽灵 (第1/2页)
　　
　　太平洋的深海之下，大西北铺设的被动声呐阵列系统正以二十四小时不间断的固定频率，监听并记录着美国海军潜艇和航母编队螺旋桨空泡产生的低频声波。海洋的透明化，已经成为客观事实。
　　
　　而在海平面之上，大气层的垂直维度中，一场旨在颠覆现有航空动力学法则的工业演进，正在大西北的腹地深处进行着最后的拼装。
　　
　　过去的一年里，大西北量产的雷霆四发重型战略轰炸机，凭借着废气涡轮增压器提供的动力补偿，将飞行高度推升至九千米的同温层边缘，建立起了绝对战略轰炸优势。
　　
　　然而，当大西北的航空工程师试图进一步压榨这种活塞式螺旋桨飞机的速度潜力时，他们撞上了一堵无法用增加马力来突破的墙壁——空气压缩性带来的激波阻力。
　　
　　西北航空动力学实验中心。
　　
　　这里拥有一座耗资庞大的连续式跨音速风洞。驱动风洞主扇叶的，是一台输出功率达到二十兆瓦的大型交流电动机。
　　
　　上午九点。风洞实验室的主控室内，空气中弥漫着高压电气设备的臭氧气味。
　　
　　实验台上的大型六分力应变天平上，固定着一个比例为一比二十的雷霆轰炸机缩比金属模型。
　　
　　“启动主轴电机。气流加速段风门全开。马赫数设定为零点六五。”总空气动力学工程师沈兆轩盯着控制台上的数字指示器，下达了指令。
　　
　　巨大的风道内，几吨重的空气在强力风扇的抽吸下，通过收缩段的截面积缩小，流速急剧增加。
　　
　　观察窗外，工程师们启用了专门用于观察透明气体密度变化的纹影光学系统。
　　
　　当风洞内的气流速度达到零点六五马赫时，由于飞机机翼上表面的曲面隆起，流经这里的局部气流被进一步加速。在纹影仪的屏幕上，可以清晰地看到在机翼最高点靠后的位置，空气密度发生了剧烈的阶跃变化——出现了一道垂直于机翼表面的暗黑色明暗交界线。
　　
　　这就是正激波。
　　
　　“记录阻力系数曲线。”沈兆轩的声音平稳，没有波澜。
　　
　　随着风速仪的读数微小增加，应变天平传回的阻力数据却呈现出一条近乎垂直向上的抛物线。
　　
　　“当螺旋桨桨尖和机翼上表面的局部气流突破音速时，空气不再是不可压缩的流体。”沈兆轩向身旁的年轻研究员解释着客观发生的物理现象，“激波的产生消耗了庞大的能量，导致波阻急剧上升。同时，激波后方的边界层发生严重剥离，升力断崖式下降，飞机会出现剧烈的低频震颤。”
　　
　　“这就意味着，雷霆轰炸机的最高平飞速度被永久性地锁定在时速六百五十公里左右。再增加发动机功率，燃料的化学能也无法转化为推进的动能，只会徒劳地加热空气。”
　　
　　沈兆轩按下了停机按钮，风洞内巨大的气流声逐渐平息。
　　
　　“要突破这个极限，去到零点九马赫甚至音速，我们必须彻底抛弃平直翼和螺旋桨。”
　　
　　他转过身，走向实验室后方的绘图室。那里的长条桌上，铺展着一张长度超过两米的巨型蓝图。
　　
　　蓝图上的飞行器，呈现出一种看起来完全违背航空常识的奇特几何外形。
　　
　　机翼不再是与机身垂直的平直矩形或梯形，而是以一个夸张的三十五度角，向机身尾部倾斜。
　　
　　这就是大西北在消化了苏联中央流体力学研究院风洞数据后，独立设计的代号鲲鹏的大型后掠翼喷气式战略轰炸机。
　　
　　后掠翼的逻辑在于速度矢量的分解。当迎面而来的高速气流冲击到倾斜的机翼前缘时，气流速度被分解为垂直于机翼前缘和平行于前缘的两个分量。决定激波是否产生的，只有那个被大幅度削减的垂直速度分量。这就在物理学上欺骗了空气，极大地推迟了激波阻力发散马赫数的到来。
　　
　　但理论上的突破，在转化为工程实体的过程中，伴随着海量的材料学与结构力学挑战。
　　
　　西北第一航空制造总厂。
　　
　　全封闭的总装车间内，成百上千名高级铆接工、焊工和液压工程师，正在这架庞大的原型机周围进行着高强度的手工作业。
　　
　　鲲鹏轰炸机的机身长度达到了三十五米。为了减少迎风面积，机身被设计成了一个细长的流线型圆柱体，这使得飞机内部的空间变得极其狭窄。
　　
　　此时，车间东侧的翼段对接区。
　　
　　几十名技术工人在龙门吊的配合下，正在进行机翼主梁与机身承重隔框的结合。
　　
　　后掠翼带来了致命的结构扭转问题。在飞行中，机翼不仅受到向上的升力，还会因为后掠角度产生强烈的向后扭转力矩。
　　
　　为了抵抗这种扭曲，大西北的冶金部门提供了高强度的铝锂合金和钛合金。机翼内部不再采用传统的单根主梁，而是采用了多墙式的扭力盒结构。
　　
　　一名七级铆接工戴着防护耳罩，手里握着高压气动铆钉枪。他的前方是一块厚达二十毫米的钛合金接头。
　　
　　“顶把就位。”铆接工确认内侧的助手已经将沉重的钢制顶把抵住了铆钉尾部。
　　
　　他扣动扳机。
　　
　　“哒哒哒哒……”高频的金属撞击声在车间内回荡。气动锤每秒数十次的敲击，强行超越了铆钉材料的屈服点，使其发生塑性变形，将机翼的蒙皮与内部的加强肋死死地挤压在一起。一架鲲鹏轰炸机需要消耗超过两百万个这样的航空铆钉。
　　
　　在机翼下方的挂载区，体现了鲲鹏在气动布局上的另一项重大创新。
　　
　　它没有将喷气式发动机像战斗机那样埋入机身或者翼根内部。那样会破坏后掠翼的翼型厚度，降低临界马赫数。
　　
　　工程师采用了悬吊式发动机吊舱设计。
　　
　　六台由西北动力厂量产的先锋-3型轴流式涡轮喷气发动机，被分别安装在四个流线型的金属短舱内。内侧的两个吊舱各并排安装两台发动机，外侧的吊舱各安装一台。这些吊舱通过长长的钛合金挂架，悬挂在机翼前缘的下方。
　　
　　这种设计具有多重优势。首先，发动机的重量悬挂在机翼前方，恰好起到了质量配重的作用，在高速飞行时能够有效抵消机翼的弯扭耦合颤振。其次，发动机在舱外工作，吸入的空气没有经过长长的进气道损失动能，且一旦发生涡轮叶片断裂或者起火，不会直接烧穿主翼的承重梁。
　　
　　焊接车间的高级技工们正在对连接发动机吊舱的挂架进行钨极氩弧焊。
　　
　　在纯净氩气的物理隔离下，电弧融化了钛合金母材。焊工凭借稳定的手部肌肉控制，在没有接触空气中氧和氮的情况下，完成了没有任何夹渣和气孔的致密焊缝。
　　
　　受制于细长机身和薄后掠翼的结构，鲲鹏在起落架设计上被迫放弃了传统的前三点式布局。
　　
　　在机身中部的组装线上，液压工程师正在安装一套奇特的自行车式起落架。
　　
　　两组带有四轮小车的主起落架，一前一后串联安装在机身下方的腹线上，正好避开了中央巨大的炸弹舱。而为了防止飞机在地面滑行时向两侧倾倒，在两边机翼的外侧下垂处，加装了两个小型的可收放辅助护轮。
　　
　　七月十五日。总装完成的原型机被拖入地面试验测试区。
　　
　　对于这架旨在突破一万五千米平流层、巡航速度达到零点九马赫的飞行器而言，除了气动布局，维持机组人员生命体征的增压座舱是另一项核心工程。
　　
　　在海拔一万五千米的高度，大气压力下降到海平面的十分之一。在这个气压下，人体的体液沸点会急剧降低，血液中的氮气会游离出来形成气泡，导致减压病甚至瞬间死亡。外部气温则恒定在零下五十六摄氏度左右。
　　
　　测试区内，工程人员正在对机头部分的乘员舱进行全封闭压力测试。
　　
　　舱门由带有氟橡胶密封圈的机械锁扣死死锁紧。
　　
　　测试台上的大功率压缩机启动，向座舱内部泵入高压空气。
　　
　　“舱内气压差达到零点五个大气压。保压测试开始。”测试工程师看着压力表的指针。
　　
　　为了保证这零点五压差的安全，座舱的壳体不仅使用了加厚的铝合金蒙皮，机头的风挡玻璃更是采用了多层聚碳酸酯和钢化玻璃热压而成的复合透明材料，厚度达到四十毫米。
　　
　　在保压的两个小时内，工程师手持电子超声波泄漏检测仪，沿着座舱的每一条铆钉缝、每一处管线接口进行扫描。任何微小的气体泄漏，在高频放大器中都会表现为刺耳的尖啸声。
　　
　　“座舱气密性合格。压力降幅在每小时零点零一兆帕的允许公差范围内。”
　　
　　紧接着是环境控制系统的运转测试。
　　
　　在实际飞行中，座舱的加压空气并非来自专门的压缩机，而是直接从喷气发动机压气机的中段引出。这些被称为引气的高压空气，温度高达两百摄氏度。
　　
　　它们必须经过一套由空气-空气热交换器和涡轮冷却器组成的复杂管网。利用热力学定律，高温引气在膨胀做功的过程中急剧降温，随后与另一路热空气混合，达到二十摄氏度左右的舒适温度，最终输入座舱。
　　
　　七月二十日。
　　
　　所有的地面静力试验、管路液压测试和发动机试车全部结束。
　　
　　这架通体呈现出银灰色金属光泽、没有安装任何自卫机枪炮塔的鲲鹏原型机，被重型牵引车拖出了机库，停在了一条长达四千米的加长跑道起点。
　　
　　它的弹舱内没有挂载高爆炸弹，而是装载了大量的遥测仪器和配重铅块，以模拟实战起飞重量。
　　
　　机翼内的整体油箱以及机身内的辅助油箱，被灌入了超过三十吨的航空煤油。
　　
　　
　　
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