幕布上,耗费航天动力研究所半年算力生成的主叶轮三维模型,正以每秒两圈的速度匀速旋转。
所有人的视线从幕布转移到韩栋身上。
顾均生握着激光笔的手停顿在半空,会议室出现长达三十秒的空白。
这种空白不是思考,是对韩栋刚刚那番话的反应滞后。
“修改气动构型。”王承书重复这句话。
这位六十二岁的涡轮泵系统总设计师,布满老年斑的手微微颤抖。
王承书面前摆着一本泛黄的方格笔记本,他找到写满流体力学微积分方程的那一页。
“韩总。”王承书音量不断提高。
“072工程立项八年。
涡轮泵作为发动机心脏,推力指标从一开始就锁死了下限。
现有的这套叶轮构型,是利用银河二号巨型计算机,二十四小时不停机跑了整整一百八十天跑出来的唯一解。”
王承书将笔记本推向长桌另一边。
“百分之九的能量转换效率提升。
在燃烧室压强不变的物理前提下,这百分之九的效率,直接决定了下一代运载火箭,能否把有效载荷推入预定轨道。
推力损失一个百分点,卫星入轨高度就会下降上百公里。”
他站起身,拉过一张椅子,指着投影幕布。
“这件东西。”王承书的手指点在幕布的叶片位置。
“它的每一道流线,每一个扭曲度,都是纯物理定律定下的最优参数。
你现在说牺牲效率,降低指标?
在航天工程里,指标容差就是零,不存在迁就工艺这回事。
工艺达不到,那就去升级工艺,去买机床,去研发刀具。
修改图纸迁就落后的加工能力,这是本末倒置。”
王承书坐回椅子上,端起面前印着红星的搪瓷茶杯,喝了一口水。
韩栋站在幕布前,没有任何躲避,也没有情绪波动,他转头看向陆佳杰。
“打开盘古终端后台的切削物理库。”韩栋下令。
陆佳杰敲击键盘,幕布右侧分屏,列出数百种刀具材质和几万条金属切削受力数据。
韩栋重新看向王承书。
“王总师。”韩栋开口。
“航天所在用银河二号跑气动迭代的这一百八十天里,代码底层约束条件里,有没有加入刀具干涉模拟参数?”
王承书皱眉:“那是制造局和工艺科的工作,设计部门负责提供理论最优解。”
“你们提供的图纸,没有机床能切出来。”韩栋指着右侧的刀具参数。
“这不是落后的问题。
地球上现有的所有切削刀具,在三万转极速下接触GH4169镍基高温合金,都会在两分钟内发生亲和磨损并解体。
金刚石刀具不行,陶瓷刀具不行,硬质合金更不行。
这不是换台好机床就能解决的机械干涉,这是基础材料学的微观物理屏障。”
韩栋走向会议桌,拉开一张空椅子坐下。
“设计与制造脱节。”韩栋看着会议桌对面的十二位专家。
“你们在绝对理想的数学空间里找答案,忽略了物理世界有材料硬度、热膨胀、碳原子固相扩散这些客观限制。
造不出来的满分图纸,留在保险柜里没有任何意义。
启航不讲理论,只讲落地。”
顾均生眉头紧锁,视线在王承书和韩栋之间来回切换。
传统工业体系中,设计院出图纸,制造厂想尽办法加工。
图纸加工不出来,制造厂会被定性为能力不足。
很少有人敢向设计院提出修改核心气动构型。
流体力学模拟组组长李振,推了推鼻梁上的黑框眼镜。
他拿起桌上的红蓝铅笔,在一张空白草稿纸上快速画出一个三维坐标系,并用红笔勾勒出一个起伏不平的三维曲面。
他站起身,将草稿纸拿在手里,走到会议室的白板前。
李振拿起白板笔,将纸上的图形放大画在白板上。
“韩总提出的方案,从数学和流体力学的底层逻辑上看,存在理论可行性。”李振说道。
王承书转头看向自己团队的这位年轻骨干,眼神充满不解。
李振指着白板上的起伏曲面。
“王老,我们此前设定的求解目标函数,是绝对单一的。”李振在曲面的最高点画了一个圆圈。
“寻找整个多维参数空间内的唯一全局极值。
我们找到了,就是目前屏幕上的这张图纸,在这个点上,效率提升百分之九。”
李振在白板的另一侧写下几个公式。
“但这建立在一个前提下,也就是韩总刚才指出的痛点。
求解空间没有任何物理加工约束,假设所有的形状都能被完美制造。”
李振拿起红色的白板笔。
“如果在算法底层写入加工约束方程。”李振边说边写。
“条件一,叶片流道最窄处跨度大于4.5毫米,容纳PCD刀头进刀。
条件二,曲面最小曲率半径大于2.5毫米,规避刀具高频干涉死角。
条件三,刀路轨迹生成点不得出现锐角转折,减少GH4169的加工硬化积聚效应。”
他将这三个条件用红框框起来,箭头指向之前的那个三维曲面。
“加入这些边界条件后,最初找到的那个全局极值点,就会被排除在合法求解空间之外,它变成了一个无效解。”
李振看着白板。
“这时候,算法会在剩下的合法空间内,重新寻找一个新的极值点。”
李振在三维曲面的另一个较低的波峰上,画了一个圈。
“这个新找到的点,是满足所有加工条件下的局部最优解。
它的气动效率,肯定达不到百分之九,会损失一部分性能。”李振转身看向韩栋。
“韩总,这也是您说的牺牲效率换取可加工性。”
李振将笔放在白板凹槽里。
“现在的核心问题是,这个新解的性能,到底会掉到多少?”李振看向顾均生。
“如果掉到百分之三,甚至百分之二,那072工程的推力指标就不达标,这个方案必须废弃。
但如果,这个兼顾了制造工艺的新构型,它的气动效率能维持在百分之六,或者百分之七……”
李振没有把话说完,在座的所有人心里都得出了结论。
王承书看着白板上的数学推导,眉头深深锁紧,他明白李振说的是对的,数学不会骗人。
“李振,银河二号跑一轮约束推演需要多久?”顾均生开口询问。
“加入这些多维空间约束条件,算法复杂度会呈现指数级增长。”李振在心里默算了一下。
“银河二号三十万次迭代耗时半年,如果在它上面跑这种带物理约束的重构型推演,最少需要三年时间。”