周济民肯定地点了点头,说道:“等离子体的边界层效应本质上是一种磁流体不稳定性,我们尝试在主喷管周围布置了环形矫正磁体,通过调整磁场梯度来约束边界层的等离子体流动方向。十三套方案,不同的磁环排布、不同的磁场强度梯度、不同的极向和环向组合,都试过了。”
王东来点了点头,露出一丝了然的神情,然后他说了一句让所有人都愣住的话:“方向错了。”
穹顶空间里安静得能听见液氮冷却系统的嗡鸣声。
方向错了!
这四个字如果从别人嘴里说出来,周济民可能会不服气。
他干了三十多年航天推进,带过多少项目,解决过多少难题,他当然知道自己的方向可能不是最优的,但“方向错了”这种全盘否定的评价,不是随便什么人都有资格说的。
可说这话的人是王东来。
一个月前,他也说过类似的话“不是约束结构的问题”,然后用一个公式推翻了他七个多月的努力。
而那一次推翻,最终让他们的推力稳定性达到了百分之九十九点九七。
“请王院士指点。”周济民的声音很平静,语气之中隐隐带着一丝激动。
王东来拿起记号笔,在白板上画了一个简图。
不是复杂的磁流体方程,不是偏微分推导,而是一个极其简洁的示意图,等离子体喷管的剖面,喷流从左侧进入,从右侧喷出。
他在喷管的中心轴线上画了一个小小的凸起。
“推力矢量的偏转,本质上是因为等离子体在喷管内的密度分布不对称。你们试图用外部磁场去矫正一个内部密度分布的问题,就像一个人走路跑偏了,你们不从他的重心入手,而是在他腰上绑一根绳子往反方向拽。能拽回来吗?能,但效率极低,而且不稳定。”
他在那个小凸起上画了一个圈。
“在喷管中心轴线的前端,设置一个微小的物理凸起。不需要任何附加磁场,只需要改变喷管内部的几何构型。这个凸起的作用是在等离子体进入喷管之前,主动制造一个可控的密度扰动。这个扰动会沿着喷管轴线向下游传播,在边界层形成之前就预先补偿了不对称性。换句话说,不是在偏转发生之后去矫正它,而是在偏转发生之前就消除它产生的原因。”
周济民盯着那个简图,眉毛微微皱起来,脑子在飞快地思索着,很快,呼吸就变得急促起来。
他看懂了!
不是用磁场去矫正,而是用流体本身的特性去抵消。
这就像在河流上游改变水流的,而不是在下游拼命修堤坝。
前者是四两拨千斤,后者是功倍事半。
“居然还可以这样!?”
“在天工平台上多跑两遍就好了。”
王东来放下记号笔,继续说道:“凸起的几何参数需要精确计算,高度、曲率、位置,每一个变量都会影响最终的密度分布。量子计算机可以在几个小时内跑完所有参数组合,找到最优解。”
周济民转过身,对着那个负责磁流体建模的年轻工程师喊了一声。
年轻工程师已经在敲键盘了,天工平台界面在屏幕上展开,三维模型开始构建。
王东来没有离开,他站在主控台旁边,看着年轻工程师输入参数。
偶尔他也会开口提醒两句:“曲率半径的扫描范围扩大到原来的三倍”、“凸起的起始位置前移五个毫米”、“把工质气体的初始湍流度也作为一个变量加进去”。
每一条指令都精准得像外科手术,没有一丝犹豫。
参数很快输入进去,天工平台顿时开始运算起来。
作为国内的量子计算平台,天工平台其实是分为两个版本的,一个是商用版本,一个就是专门给重点部门提供的版本。
毫无疑问,后者的算力支持更大,能力也越强。
所以,只是短短的半个小时,就跑完了全部参数组合。
屏幕上,最优解的仿真结果