“自适应相位阵列护盾”的概念,在“白帝”项目组内部掀起了一阵短暂的波澜,随后便陷入了更深的技术泥潭。
赵卫国组织的专题讨论会上,张彬用尽可能通俗的语言勾勒出设想:数千个微型护盾单元如同皮肤细胞一样覆盖战机表面,每个单元都能独立调节输出强度和相位,由一套高速核心算法统一指挥,根据实时气动热流分布动态调整整体护盾形态,实现“引导散热”而非“硬抗积热”。
想法足够震撼,也足够……超前。
“张工,”气动力学组的一位中年专家搓了搓下巴,语气尽量委婉,“这个思路……很开阔。但问题在于,我们怎么实现这几千个‘独立单元’?每个单元都需要独立的微型能量源、磁场发生器、控制电路和散热结构吧?就算我们能造出来,这重量、这体积、这复杂度……”
“还有控制算法。”软件组的负责人接口,眉头紧锁,“实时处理几千个单元的数据,计算最优相位分布,还要应对每秒变化数百万次的流场……这对机载计算机的算力要求,可能是天文数字。我们刚解决发动机控制的实时性问题,那才涉及几个控制节点?”
材料与热管理组的吴专家没有说话,只是在本子上重重地写下了“散热?”两个字,后面打了三个巨大的问号。自适应阵列或许能改变热分布,但产生的总热量并不会凭空消失,最终还是要被带走。而目前,连均匀护盾的热量都带不走。
讨论持续了两个小时,新概念带来的短暂兴奋被现实的技术鸿沟迅速冷却。会议室里的气氛重新变得凝重。阵列护盾是一个迷人的远景,但远水不解近渴。眼前最迫切的,还是那个一点八吨四重的散热系统增重方案,像一块巨石压在每个人心上。
会议在无果中结束。张彬没有强求,他知道观念的改变需要时间,更需要实实在在的技术路径。他留下了一份关于自适应护盾基本原理的简要说明材料,供有兴趣的人参考。
他独自回到办公室,闭目沉思。窗外的戈壁在正午阳光下蒸腾着热浪。护盾的“引导”思路或许过于遥远,但“散热”本身,是否也存在另一种可能?
他的意识扫过无限空间。里面存放着许多来自系统的技术资料,有些已经应用,有些因为过于超前或缺乏配套而暂时搁置。他的记忆快速回溯,最后定格在很久以前获得的一份图纸——【相变储能超导冷却循环系统原理图】。
当时“承影”机甲面临的是局部高热流部件冷却问题,那份原理图提出的“相变材料吸收瞬间高热,超导回路高效传输热量至大型散热面”的思路,因为微型化和材料限制,并未在机甲上直接应用。但它的核心思想——将“储热”与“高效传热”分离,用相变材料应对瞬时高峰热流,用超导材料实现近乎无损的热量转移——此刻在他脑海中与护盾散热难题猛烈碰撞。
护盾摩擦生热的特点是瞬时功率极高,但持续时间相对较短(在高速突防的特定阶段)。传统的液冷系统需要庞大的泵、管道和散热器来持续转移热量,导致重量剧增。而如果……
张彬猛地睁开眼,抽出稿纸,开始快速演算。
如果,在护盾发生器高热流区域背面,集成一层薄薄的、特定熔点的相变材料层。当护盾工作时,瞬间产生的高热被相变材料吸收(固态变液态),温度却保持相对稳定,避免了局部过热导致护盾失效。而在护盾间歇或低功率工作阶段,启动基于超导材料(或某种极高热导率材料)的回路,将储存在相变材料中的热量,高效、快速地传递到战机机体其他温度较低、表面积更大的部位(如机翼、尾翼)自然辐射散热,或者传递给一个轻量化的蒸发式散热器。
这样,应对瞬时高热流的,不再是笨重的持续循环冷却液,而是轻薄的相变材料层;承担热量转移的,是高效传热回路,而非粗重的管道和泵组。整体系统的重量和复杂度,或许能大幅下降。
理论可行。但关键点在于:相变材料需要极高的储能密度和循环稳定性;传热回路需要极高的热导率和可靠性;整个系统需要精密的控温与循环管理。
他立刻让王根生通知吴专家和几位热物理、材料方向的骨干来他办公室。
半小时后,小小的办公室里挤满了人。张彬没有废话,直接在黑板上勾勒出“相变储能-超导传热”循环系统的原理草图,并阐述了他的设想。
吴专家起初不以为然,但当张彬写出几个关键的计算公式,估算出在理想情况下,该系统可能将散热系统重量降低百分之六十以上时,他的眼睛瞪大了。
“相变材料……超导传热……”吴专家喃喃自语,“原理上,这确实是应对脉冲高热流的理想方式。但是张工,超导材料需要极低温环境,我们上哪找能在战机环境下工作的‘高温’超导体?还有相变材料,要承受上千度的瞬时热流,还要反复循环不失效……”
“超导是一个方向,不代表是唯一方向。”张彬用粉笔在“传热回路”上画了个圈,“我们可以先寻找或研制具有超高热导率的非超导材料,比如某些定向生长的晶体或复合材料。同时,相变材料也不一定是金属或盐类,可以考虑某些具有高潜热的特种陶瓷或聚合物复合材料。”
他从抽屉里(实际上是从无限空间)取出那份【相变储能超导冷却循环系统原理图】的简化版抄录稿,上面有系统提供的一些基础材料性能参数范围和结构设计要点。“这是我之前研究其他项目时收集到的一些前沿思路和材料参数参考,不一定完全适用,但可以作为起点。”
吴专家如获至宝,接过稿纸,几位材料骨干也立刻围了上去。稿纸上的部分概念和参数让他们感到陌生甚至震惊,但严谨的公式和清晰的结构图又显示出其内在的逻辑性。
“这……这些材料性能参数,可靠吗?”一位年轻的研究员迟疑地问。
“需要实验验证。”张彬坦然道,“但这至少提供了一个不同于传统液冷\/风冷的、极具潜力的技术路径。我建议,立即成立一个‘先进热管理技术’先导研究小组,由吴工牵头,集中力量对‘相变储能’和‘高效传热’两个子方向进行可行性研究和原理样机验证。”
他看向赵卫国:“‘白帝’的护盾散热问题,或许不能完全指望这个尚未验证的新方案。原定的强化液冷方案作为备份继续推进。但这个新方向,值得我们投入资源去探索,它不仅可能解决‘白帝’的难题,对未来任何需要应对极端瞬时热负荷的装备,都有重大意义。”
赵卫国看着黑板上的草图,又看看正在激烈讨论材料参数的吴专家等人,最终重重地点了点头。“同意。先导小组今天就开始工作,所需资源优先调配。双线并进。”
新的希望,如同戈壁石缝中挣扎出的嫩芽,虽然微弱,却指向了截然不同的生长方向。
【签到成功!获得奖励:【高潜热复合相变材料(氟化物盐基)】实验室制备配方及初始样品x5公斤。物品已存入无限空间。】
系统的声音再次响起,提供的正是先导小组最急需的、符合高温应用的相变材料具体配方与样品。
张彬心中一定。他不动声色地记下配方关键信息,准备在适当的时候,“启发”吴专家的团队。工程化的道路依然漫长,但至少,第一块坚实的基石,已经悄然就位。
会议散去,众人带着新的任务和思绪匆匆离开。张彬站在办公室窗前,望着远处“白帝”风洞试验区模糊的轮廓。护盾的难题如同横亘在前的冰山,而“相变储能”与“高效传热”,或许就是破冰船那锐利的船首。
王根生轻手轻脚地走进来,将一份加密文件夹放在桌上,低声道:“张工,边境那边……侦察小组失联已超过三十六个小时。后方技术监控站分析认为,他们失联前最后活动区域出现的异常电磁信号,具有某种……主动干扰或遮蔽的特征。这是初步分析报告。”
张彬转过身,拿起文件夹。技术挑战与安全威胁,如同冰山的海面上下两部分,同样冰冷,同样需要他去面对。
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