第249章 试验要开始了(1/2)
接下来两个月,课题组进入了紧张的实验准备阶段。
温卿把团队分成三组:
一组负责光谱诊断系统的搭建,
一组负责实验设备和控制系统的改造,
一组负责数值模拟和程序开发。
她自己则穿梭在三组之间,解决各种技术难题。
光谱组遇到了最大的麻烦:
国产光栅的衍射效率太低,信号太弱,噪声淹没了有用信号。
温卿熬了两个通宵,设计了一套信号增强方案:
先用前置放大器把信号放大,然后用锁相放大器提取特定频率成分,最后用数字滤波器消除噪声。
“这个锁相放大器……国内没有吧?”光谱组的小李问。
“自己做一个简化版的。”
温卿画出电路图,“原理很简单:用参考信号和测量信号做乘法,积分后得到相关信号。虽然精度不如进口设备,但够用了。”
她亲自焊接电路板,调试参数。
当第一个清晰的谱线信号出现在示波器上时,整个光谱组欢呼起来。
实验设备组的挑战也不小。
要把电弧风洞改造成计算机控制的闭环系统,需要增加大量的传感器和执行机构。
温卿设计了分布式测量网络:
在实验段布置了二十个温度传感器、十个压力传感器、五个光谱测量点。
所有信号通过新研制的数据采集卡,实时传输到“曙光-2”计算机。
执行机构更复杂:
要能精确调节电弧电流、气流速度、实验段压力。
温卿采用了步进电机加精密丝杠的方案,虽然响应速度慢,但控制精度高。
最难的是安全性设计。
闭环实验意味着计算机会根据实时数据自动调整实验条件,万一程序出错,可能引发事故。
温卿设计了三重保护机制:
第一重,软件限制,所有调整参数都有上下限;
第二重,硬件互锁,关键参数超过安全范围自动切断电源;
第三重,人工监控,实验过程中必须有人值守,随时可以手动干预。
数值模拟组的工作相对“单纯”——就是算。
基于完善后的非平衡态模型,在“曙光-2”上进行大规模参数扫描计算,预测可能出现的突变条件和特征。
计算结果令人震惊:模型预测,在某个狭窄的参数窗口内,热流值确实会突然增加三到八倍。
更诡异的是,这种突变不是连续的,而是“开关”式的——稍微改变条件,突变就出现或消失。
“这就像……某种共振现象。”
小张分析数据时说,“系统对特定条件极其敏感。”
温卿盯着那些突变点,心中涌起强烈的不安。
如果这个预测是真的,那么现有的高超声速飞行器,在某些特定飞行状态下,可能会突然遭遇毁灭性的热载荷。
而飞行员和控制系统,可能根本来不及反应。
实验准备进入最后阶段时,钱老来视察。
老人穿着朴素的工装,在实验室里慢慢走着,仔细看每一台设备,问每一个细节。
看到光谱诊断系统时,他点头:
“这个设计巧妙。用国产元件做出进口设备的功能,这才是自力更生。”
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