Глава 641. Плазменный факел •
На космической базе академик Чан Хуасян, сжимая в руке документы, глубоко вздохнул, подавляя шок и сложные эмоции в своем сердце.
Просматривая статью с доказательством проблемы сверхзвукового обтекания, он спросил: "Я не сомневаюсь в твоих исследованиях, просто..."
Слегка помолчав, он поднял голову и посмотрел на Сюй Чуаня, продолжая: "Просто, как применить это математическое теоретическое доказательство к нашему космическому челноку?"
Хотя в отношении проблемы сверхзвукового обтекания математическое сообщество не добилось особого прогресса. Но в статье с доказательством, которую ему дал этот человек, Чан Хуасян не сомневался.
Ведь характер этого человека в академическом сообществе, или, по крайней мере, в математическом сообществе, известен своей уравновешенностью.
Почти все статьи, которые он опубликовал, были подтверждены как правильные.
Но реальность - это не только теоретическое доказательство.
В большинстве случаев применить теоретическое доказательство к технологии, чтобы решить реальные проблемы и трудности, не менее сложно, чем само теоретическое доказательство.
Особенно в области математики и физики, это самое главное.
Не говоря уже о другом, в математике четыре из семи проблем тысячелетия уже решены. От гипотезы Пуанкаре до проблемы существования и массового зазора Янга-Миллса, каждая проблема тысячелетия соответствует различным областям науки и техники.
Например, уравнение Навье-Стокса (НС) соответствует развитию гидродинамики.
А гидродинамика, как чрезвычайно широко применяемая дисциплина, затрагивает все аспекты жизни людей.
От маленького электрического мотоцикла до большого космического челнока, и даже жилые дома и небоскребы, охрана окружающей среды и другие области, везде применяется гидродинамика.
Но с момента доказательства уравнения НС прошло уже более двух лет, а гидродинамика так и не получила скачкообразного развития.
Причина проста: превратить теоретическую математику передовых областей в реальную науку и технику слишком сложно.
Не говоря уже о другом, за эти два года, вероятно, не так много экспертов и ученых в области прикладной гидродинамики, которые смогли полностью понять эту статью с доказательством, не говоря уже о применении.
И это еще относительно близкое к реальным технологиям уравнение НС, а если говорить о физике, то и говорить нечего.
Эти передовые теоретические достижения физики, возможно, придется ждать два-три века, прежде чем их можно будет применить.
Конечно, это не означает, что теория не важна.
Как и уравнение НС, его доказательство откроет для гидродинамики широкую дорогу, ведущую к небу, просто в настоящее время люди все еще взбираются по этой дороге.
Поэтому Чан Хуасян все еще сомневался в том, как превратить эту теоретическую статью о проблеме сверхзвукового обтекания в реальную технологию.
Услышав этот вопрос, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Если бы это было невозможно, я бы не пришел к тебе сегодня".
Помолчав, он продолжил: "Под статьей с доказательством, которую ты держишь в руке, есть мои мысли, ты можешь сначала посмотреть их, возможно, так будет понятнее".
Услышав это, Чан Хуасян быстро открыл стопку документов, взглянул на содержание, и выражение его лица изменилось.
"Это... конус ударной волны + плазменный факел...?"
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Верно, это метод, основанный на теории сверхзвуковой турбулентности и теории конуса ударной волны, технология активного возбуждения плазменным факелом".
"В исследованиях Генри Аллена головная часть космического челнока должна быть тупой, а не острой, это может создать широкую и сильную ударную волну в головной части, чтобы снизить проблему теплового барьера при входе космического челнока в атмосферу".
"И согласно расчетам, аэродинамическая скорость замедления тупого конуса и конкретная форма не имеют значения, его аэродинамическая скорость нагрева и тепловая нагрузка сопоставимы с острым конусом. Разница в том, что пограничный слой острого конуса очень тонкий, он не может, как тупой конус, образовывать широкую и сильную защитную ударную волну, и поэтому не может играть роль теплоизоляции".
"Но в состоянии плазмы этот эффект можно использовать".
"Когда космический челнок или космический аппарат возвращается в атмосферу, внешний край его конуса ударной волны достигает пяти-шести тысяч градусов Цельсия, при такой температуре контактирующий воздух уже ионизирован".
"Используя эту особенность и теорию сверхзвуковой турбулентности, можно вытянуть конус из головной части космического челнока, и, предварительно выпустив плазму, можно заранее сформировать высокотемпературный конус ударной волны на большем расстоянии от носовой части корабля, чтобы космический челнок был относительно далеко от высокой температуры, находясь в более "прохладной" зоне спутного следа".
Слушая слова Сюй Чуаня, Чан Хуасян не мог не быть тронут, он невольно сглотнул слюну и быстро добавил: "Таким образом, давление проблемы теплового барьера на теплоизоляционную плитку поверхности космического челнока во время входа в атмосферу может быть значительно снижено".
Сюй Чуань с улыбкой кивнул и сказал: "Верно, используя плазменный факел, чтобы максимально выдвинуть конус ударной волны в носовой части космического челнока вперед, и можно регулировать размер конуса ударной волны, контролируя диапазон выпуска плазменного факела, чтобы лучше защитить сам космический челнок".
Серьезно подумав, академик Чан Хуасян кивнул и сказал: "Великолепная идея, если это удастся сделать, возможно, это будет применимо не только к космическому челноку".
Подумав, он продолжил: "Просто, как сделать так, чтобы в носовой части космического челнока образовался такой плазменный факел?"
Согласно этой идее, предварительное зажигание конуса ударной волны с помощью плазменного факела теоретически действительно может значительно снизить температуру поверхности космического челнока при высокоскоростном полете.
Более того, предварительное зажигание и рассеивание конуса ударной волны позволяет спроектировать носовую часть космического аппарата или летательного аппарата острой формы, не обязательно сохраняя тупую форму.
Таким образом, сопротивление воздуха, с которым сталкивается летательный аппарат при полете в атмосфере, значительно снизится.
А при снижении сопротивления воздуха та же тяга, естественно, позволит летательному аппарату лететь быстрее.
Теоретически, этот набор оптимизационных решений можно применять не только к космическому челноку для решения проблемы теплового барьера при входе в атмосферу, но и к истребителям, чтобы увеличить скорость полета истребителя.
Просто для того, чтобы создать достаточно мощный плазменный факел, предварительно зажечь конус ударной волны и контролировать его размер, требуется довольно большая сложность.
Современные технологии возбуждения плазмы обычно заключаются в приложении энергии к веществу, чтобы оно стало плазмой, и в возбуждении энергетических уровней атомов или молекул в плазме для изучения свойств вещества.
Обычно используемые методы включают возбуждение электронным пучком, лазерное возбуждение и возбуждение плазменным пучком и т. д.
Но проблема в том, что плазма, возбуждаемая этими методами, в основном используется для научных исследований, и ее интенсивности определенно недостаточно для формирования конуса ударной волны в носовой части космического челнока.
Услышав этот вопрос, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Это несложно".
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Ты заблуждаешься, для возбуждения плазмы в носовой части космического челнока не требуется много дополнительных технологий".
"Сам по себе воздушно-космический двигатель является самым мощным устройством для создания плазмы, нам нужно лишь в некоторой степени улучшить ионизирующее ускоряющее поле, направить часть плазмы в носовую часть космического челнока, а затем возбудить ее, и этого будет достаточно".
Слушая заявление Сюй Чуаня, Чан Хуасян внезапно понял и с улыбкой сказал: "Оказывается, ты уже все продумал".
"Теоретически, этот способ должен быть осуществим, но нужно учитывать, не повлияет ли направление плазмы воздушно-космического двигателя для создания конуса ударной волны на тягу космического челнока".
Слегка помолчав, он продолжил: "Я свяжусь с Вэн Юньцзуном, а также организую людей для проведения технико-экономического обоснования и проектирования. Но завершить эту работу до полета на Луну, вероятно, не успеем".
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Это не страшно, этот проект можно рассматривать как последующий вариант оптимизации космического челнока, не так уж важно, можно ли его использовать для пилотируемого полета на Луну".
Чан Хуасян кивнул и серьезно сказал: "Да, не волнуйся, я сделаю все возможное, чтобы спроектировать и изготовить его".
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Тогда я оставлю соответствующую работу на тебя".
Чан Хуасян махнул рукой и с улыбкой сказал: "Это не проблема, настоящую проблему ты уже решил, а оставшуюся работу может выполнить любой другой человек".
Сюй Чуань улыбнулся, хотел было что-то сказать, но вспомнил о другом деле, сменил тему и спросил: "Кстати, академик Чан, как обстоят дела с первым пилотируемым полетом, связанным с пилотируемой космонавтикой?"
Хотя исследование проблемы сверхзвуковой турбулентности прошло довольно гладко, это не та работа, которую можно выполнить за один день.
На самом деле, на решение этой проблемы он потратил целую неделю.
И за это время на космической базе продолжалась космическая деятельность, он пропустил первый пилотируемый полет "Синхая".
Услышав этот вопрос, Чан Хуасян с улыбкой сказал: "Космическая база успешно провела последний беспилотный полет и первый пилотируемый полет, все прошло довольно гладко, в дальнейшем, в соответствии с планом, будет запущен проект пилотируемого полета на Луну".
Как технический директор аэрокосмического проекта Исследовательского института Синхай, он, естественно, знаком с каждым полетом и общей ситуацией.
Успех "Синхая" - это не только его слава, но и слава Китая, а также новый пик в области космонавтики!
"Синхай" взял на себя тяжелую ношу новой эры и нового развития китайской космонавтики!
В кабинете они немного поговорили, и перед уходом Сюй Чуаня Чан Хуасян вдруг что-то вспомнил и окликнул Сюй Чуаня: "Кстати, академик Сюй, ты определился с датой, о которой тебе докладывали в прошлый раз, о конкретной дате начала проекта пилотируемого полета на Луну?"
Все планы Исследовательского института Синхай и "Синхая" по космонавтике на самом деле были составлены им. Но он не будет заниматься организацией первого пилотируемого полета на Луну.
Ведь номинально Сюй Чуань является главным ответственным за пилотируемую космонавтику и лунную программу Исследовательского института Синхай. Без его слова кто в исследовательском институте и на космической базе посмеет утвердить это время и отправить его наверх?
Услышав это, Сюй Чуань хлопнул себя по лбу и с досадой сказал: "Я забыл об этом".
Услышав это, Чан Хуасян на мгновение опешил, ошеломленно посмотрел на Сюй Чуаня, не ожидая такого ответа.
План проекта пилотируемого полета на Луну был определен Исследовательским институтом Синхай и Космическим управлением еще после успешного первого полета "Синхая", в июне.
Причина, по которой было определено приблизительное время, заключалась в том, что этот пилотируемый полет на Луну был первым для Китая, и Исследовательскому институту Синхай необходимо было обсудить и разработать конкретный план запуска с другими сторонами, участвующими в проекте полета на Луну, а также скоординировать и подготовить конкретную работу по запуску.
Однако приблизительное время было определено, но конкретная дата еще не была назначена.
Ведь конкретную ситуацию можно узнать только после завершения пилотируемого полета на околоземную орбиту, и только тогда можно определить дату.
И примерно неделю назад, когда Сюй Чуань исследовал проблему сверхзвуковой турбулентности, первый пилотируемый полет "Синхая" был завершен. После последующей проверки и подтверждения того, что все прошло гладко, планирование даты проекта пилотируемого полета на Луну было включено в повестку дня, и соответствующий отчет о работе был передан Сюй Чуаню.
Хотя прошла неделя, а ответа от Сюй Чуаня так и не последовало, никто не обратил на это внимания.
В конце концов, такое важное дело, как пилотируемый полет на Луну, вполне нормально обсудить и обдумать.
Но Чан Хуасян не ожидал, что он забудет о таком важном деле...???
Глубоко вздохнув, он напомнил: "Мы уже давно обсуждали проект пилотируемого полета на Луну с Космическим управлением и вышестоящими инстанциями, и, исходя из тогдашнего прогресса и ситуации, время полета на Луну предварительно выбрано на июнь, а конкретное время будет определено после завершения пилотируемого полета "Синхая" на околоземную орбиту".
"И об этом тебе доложили на прошлой неделе..."
Помолчав, он поднял голову и посмотрел на Сюй Чуаня, вздохнул и сказал: "Если еще не определились? Может, проведем небольшое совещание прямо сейчас?"
Сначала он думал, что Сюй Чуань пришел, чтобы обсудить дату пилотируемого полета на Луну, но не ожидал, что в итоге появится теория сверхзвуковой турбулентности, из-за чего он чуть не забыл.
К счастью, еще есть время, и сейчас еще не поздно обсудить и решить. Если затянуть до июня, то это будет действительно катастрофой.
Конечно, причина, по которой никто не торопил Сюй Чуаня, также связана с характеристиками космического челнока "Синхай" и небольшими требованиями к окну запуска для полета на Луну.
В отличие от полета на Марс, который имеет строгие требования к окну запуска, окно запуска для полета на Луну не так серьезно ограничено.
Особенно в случае с "Синхаем", который имеет больше возможностей автономной коррекции орбиты, это ограничение окна запуска еще больше уменьшается.
Благодаря возможностям электрической двигательной установки, даже самый дальний период расстояния между Землей и Луной не повлияет на план полета "Синхая" на Луну.
Если бы это был традиционный режим пилотируемой космонавтики, Космическое управление и космическая база уже давно бы сходили с ума, как бы они могли позволить Сюй Чуаню спокойно заниматься своими исследованиями.
Поэтому все ждали ответа Сюй Чуаня.
Но никто не ожидал, что такое важное дело... этот человек просто забыл...
В такую нелепую вещь, вероятно, мало кто поверит.
Ведь это первый пилотируемый полет Китая на Луну, и весь народ ждет!
Такое дело Чан Хуасян мог объяснить себе только тем, что "Бог Чуань" занимается решением такой академической проблемы, как сверхзвуковая турбулентность, и у него нет времени заниматься делами смертных.