《15歲,成為國寶級天才科學家》第600章 太薄了(1)

作者:制式希余·1小時前

當天下午,肖宿把韓熹、徐蒙、陽源、鄒楊幾個人叫到了辦公室。

巨型螢幕上同時顯示著遠航號的三維模型和推力系統佈置圖,十六臺主推進器分列在艦尾兩側,每側八臺,呈環形排列。

這是肖宿在燭龍磁噴管的基礎上設計的雙聯裝聚變推進系統,左右兩側各一組主發動機,每組由八臺獨立的磁噴管模組組成。

肖宿說,“發射階段的安全冗餘要求任意兩臺發動機失效,整艦姿態偏差都不能超過允許值。”

韓熹看了一眼推力佈置圖,皺了皺眉:

“現在的問題是,十六臺發動機的推力耦合非常強。如果其中一臺熄火,推力不平衡就會在整艦上產生扭矩,兩百六十米的艦體在扭矩作用下會產生彈性變形。變形一旦超過蒙皮的允許範圍,熱防護塗層就會開裂。”

“所以需要重構推力向量。”

“保證一臺發動機失效之後,其餘十五臺的推力方向和大小要在一秒之內重新分配,把扭矩抵消掉。”

陽源皺了皺眉,“一秒之內?”

“十六臺發動機的推力向量解算本身就非常複雜,如果還要在一秒之內完成重構,崑崙的計算量會很大。”

“不用崑崙。”肖宿說,“推力向量重構的數學結構很簡單,不需要迭代求解,可以直接解析解。”

韓熹幾人面面相覷,一臉不解的看向肖宿。

肖宿沒在意幾人的表情,在螢幕上調出一張推力向量的分佈圖。

十六臺發動機的推力向量可以對映到一個十六維的向量空間裡,每一臺發動機的推力和方向對應於向量空間裡的一個座標。

當所有發動機正常工作的時候,合力向量落在空間原點附近。

當一臺發動機失效的時候,合力向量就會偏出去,需要其餘發動機的推力向量重新分配,把合力向量拉回原點。

這個問題的數學本質,是在一個十六維空間裡找一個約束子流形,讓所有發動機的推力向量都落在這個子流形上,並且合力向量始終在原點附近。

而肖宿之前已經在《基於李群軌道分類的高維非線性全域性最佳化方法》裡證明過了,這類約束子流形在近軸近似下可以寫成可分離核的形式,求解只需要計算幾個簡單的代數表示式就行了,根本不需要迭代。

“陽院士,你帶人把推力向量重構演算法寫出來,今天下午就要跑通。”

肖宿說,“韓總,你負責做推力冗餘的地面驗證,用發射臺上的實測資料來標定演算法引數。”

韓熹點點頭,“好的,那地面驗證怎麼做?現在整艦已經在發射臺上了,不可能把任何一臺發動機真的關掉來測試吧。”

“嗯,不用關發動機。”肖宿說,“用軟體模擬。”

“在推力控制系統中注入一個虛擬的失效訊號,讓演算法以為某臺發動機熄火了,然後看看它能不能在一秒之內完成重構。驗證過程不需要真的點火,只需要驗證演算法的響應速度和精度就行。”

韓熹眼前一亮,點了點頭:“這個方案可行。”

“還有一件事。”肖宿繼續說,“氣動加熱驗證的方案,你們想過了沒有?”

韓熹翻開平板:“初步想法是讓整艦垂直爬升到五十公里高度,這個高度的大氣密度已經降到地面的千分之一以下,氣動加熱基本可以忽略。”

猜你喜歡

同題材或同分類的其他作品。