“是我。”温卿点头。
老王——王建国研究员,课题组资深成员——上下打量她:
“年轻啊。行,先跟着我做数据处理。小刘,把你那边‘东风-5’再入段的温度数据给她。”
一个年轻研究员抱过来一沓厚厚的打印纸。
纸是那种老式的连续打印纸,两侧有孔,上面密密麻麻全是数字。
“这是去年某次飞行试验的遥测数据。”
老王指着第一页。
“弹头再入大气层时,表面温度测量值。你的任务是,把这些数据输入计算机,和我们数值模拟的结果做对比分析。”
温卿看着那堆纸——至少上千页,每一页几百个数据点。
全部手动输入?
“计算机不能直接读取吗?”她问。
老王笑了:
“小姑娘,你以为这是美丽国呢?咱们的计算机,纸带输入就算先进了。
这些数据,得一个个数字敲进去。组里人手不够,大家轮流干。”
温卿明白了。
这就是她“从基础做起”的第一课。
温卿的工位在实验室角落,一台djs-130计算机终端旁。
终端没有显示器,只有电传打字机——输入靠键盘,输出是打印在纸上的字符。
她开始输入数据。
每天八小时,对着打印纸,一个数字一个数字地敲。
枯燥,乏味,手指很快就酸了。
但温卿没有抱怨。
她一边输入,一边仔细观察这些数据,累的时候就用灵泉水补充一下体能。
“东风-5”是龙国第一代洲际导弹,射程超过一万公里。
弹头再入大气层时,速度可达20倍音速以上,表面温度超过3000摄氏度。
这些温度数据来自弹头上的测温传感器,是珍贵的第一手资料。
输入第三天,温卿发现了一些异常。
按照理论模型,弹头表面温度分布应该相对均匀,至少在对称面上是如此。
但实际数据显示,在某些部位,温度出现了剧烈波动——相邻的两个测量点,温度相差能达到几百度。
她把这些异常数据标记出来,记在笔记本上。
周五下午,老王过来检查进度。
“哟,输入挺快啊。”
他看着已经处理完的厚厚一沓数据,“有什么发现?”
温卿把笔记本递过去:“王老师,您看这些点。温度波动太大了,理论上不应该。”
老王接过笔记本,仔细看了看,又对照原始数据确认。
沉默了一会儿,从档案柜里翻出另一个文件夹:“这是前年一次试验的数据,你对比看看。”
温卿花了一小时对比。
结果很明显:同样的异常,出现在同样的位置。
“这个问题,我们早就发现了。”
老王的声音有些沉重。
“但一直没找到原因。理论模拟的温度分布很平滑,实际测量却波动剧烈。
“会不会是测量误差?”温卿问。
“可能性不大。”
老王摇头,“传感器是经过严格标定的,而且多次试验都出现同样的异常,说明是系统性问题。”
他指着白板上的一组方程:
“你看,我们用的烧蚀计算模型,是基于美丽国六十年代公开发表的理论。
假设材料表面均匀烧蚀,烧蚀产物形成一层稳定的气体层,起隔热作用。”
温卿看向那些方程。
很经典的理论,但……太理想化了。
“实际飞行中,烧蚀可能不均匀。”
她提出自己的看法。
“材料内部有杂质,或者结构不均匀,烧蚀速率就会有差异。烧蚀产物也不是均匀的气体层,可能是湍流、涡旋……”
“你说得对。”
老王叹气,“但我们没有更精确的模型。国外最新的理论根本不公开,我们只能靠自己摸索。”
温卿脑海中闪过一些碎片:
关于非平衡态流体的描述,关于烧蚀表面微观形貌对热流影响的讨论……
“王老师,我能看看我们的数值模拟程序吗?”她问。
老王有些意外:“你看得懂fortran?”
“培训时学过一点。”温卿说。其实是在末世学的,那时候编程已经是基础技能。
老王犹豫了一下,还是从保险柜里取出一卷纸带:
“这是主程序的源代码。你看可以,但绝不能带出去,也不能抄录。”
纸带很旧了,边缘有些磨损。
温卿小心地展开,在桌上铺开。
代码是用fortran iv写的,有几千行。
她一行行看下去。
程序结构清晰,但物理模型确实简单:
材料烧蚀是均匀的,烧蚀产物是理想气体,等离子体鞘套是稳定层流……
很多假设都是为了简化计算,但可能偏离实际情况太远。
输入数据的工作完成后,温卿开始参与数值模拟。
djs-130计算机的内存只有32kb,速度慢得令人发指。
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一个完整的再入过程模拟,需要运行十几个小时。
而且经常因为各种原因中断——电压不稳、纸带读错、甚至只是天气潮湿导致接触不良。
温卿很快掌握了操作技巧。
她发现,通过优化算法,可以减少一些不必要的计算量,把运行时间缩短到十小时以内。
“你怎么想到这样改的?”
老王看她修改了输入参数文件,惊讶地问。
“我觉得这部分网格可以粗化,对结果影响不大,但计算量能减一半。”
温卿解释,“还有这个迭代收敛标准,可以放宽一点,也能节省时间。”
老王试运行了一次,结果和之前几乎一样,但时间节省了40。
“可以啊。”
他拍拍温卿的肩膀,“以后这活儿交给你了。”
但更核心的问题依然没解决:模拟结果和实验数据的偏差。
温卿把多次试验的数据汇总,绘制成图表。
曲线图上,理论模拟线平滑上升,达到峰值后缓慢下降;实际测量线却像锯齿一样,剧烈波动。
偏差最大的时刻,出现在再入后第45秒到55秒之间。
这个时间段,弹头经历最剧烈的气动加热。
“这个现象,我们叫它‘热流脉动’。”
孙研究员在组内会议上说。
“目前国际上也报道过类似现象,但机理不明。美丽国人认为是边界层转换引起的,苏国人则归因于烧蚀产物的不稳定性。”
他转向温卿:“小温,你这段时间一直在处理数据,有什么想法?”
全组人的目光集中在温卿身上。
她是最年轻的,资历最浅,但也是培训成绩最好、进步最快的。
温卿站起身,走到白板前。