第213章 讲解ns方程通解的应用
“建昆同志,你来啦!休息好没?”
下午3点10分左右,王建昆在132厂的接待同志的指引下来到了会议室,殷厂长在门口等着他。
“休息的很好,殷厂长,人到齐了没?到齐了就开始吧,大家的时间都很宝贵。”
“到齐了,今天就麻烦你先讲解一下ns方程通解的应用,后面咱们再把这款战斗机的设计图给你看看,你先研究下再参与到计算和改进中来怎么样?”
“可以,那咱们现在就进去吧。”
“好,这边进。”
殷厂长带着王建昆,从会议室的前门进入了这间有保卫人员把守的会议室。
进去之后,殷厂长先介绍了下王建昆的基本情况。
“各位同志,我身边的这位就是王建昆,你们有些人可能从相关的技术资料上知道过他的名字,没错,就是那份求解出了关于流体力学最重要的方程——ns方程的通解的文章,等下就由他来给咱们讲解下这通解在工程上的应用。”
底下的30多位专家和研究人员有老有少,年老的居多有20来个,他们已经头发白,看上去差不多都有60来岁了,年少的不多只有几个,应该就是近些年毕业的大学生,中年人极少,王建昆看到只有3个。
这个情况也验证了之前那段时间的教育断层带来的坏处,现在国内的研究主力还是靠着一群老人,中年研究人员极少,而且有些人的水平比较欠缺,还需要在工作中不断的学习来掌握新的知识,年轻的研究员更担不了大任,他们需要更多的实践和学习。
不过随着这些年教育上的投入不断加大,并且几乎做到了全国选拔,所以能顺利毕业并经过考核的年轻研究员的素质是非常高的,学习能力超强,有他们的加入,国内的研究速度应该会越来越快的。
“大家好,我是王建昆,目前就读于清华大学数学系,之前对流体力学方面感兴趣,于是主要精力在了对ns方程的研究上,目前我已求解出了这个方程的通解,待会我就先给大家讲解下这个通解在方程上的具体应用。”
此时台下的老专家们开始交头接耳,看到王建昆这么年轻,而且还在读大学,都有点不敢相信保密刊物上的王建昆就是他。
“王建昆同志,你说是你求解出了这个方程的通解?你还在读大学,不是应该刚接触到高等数学吗?怎么可能这么短的时间就解决了这么复杂的非线性偏微分方程?”
坐在前排的一个老专家忍不住,站起来质疑起王建昆。
“贺老,请先坐下,那份论文确实是台上的王建昆写的,已经经过相关领域专家的两轮答辩了,不然也不能刊登上那份保密刊物,至于为什么他这么年轻,那不重要,而且也是天大的好事,这是天佑华夏,毕竟江山代有才人出嘛!”
殷厂长见有人质疑王建昆,赶紧站起来安抚。
那个贺姓老专家见有殷厂长出来说话,而且也点出了这王建昆是经过确认的,所以就顺势坐下了。
“建昆,不好意思,我没有提前给他们讲你的情况,还请不要介意,请继续给他们讲解吧!”
“没关系的殷厂长,能理解,那我就接着讲了。”
“大家都知道,这ns方程是一个非线性偏微分方程,比欧拉方程多了一个二阶导数项,这使得不对方程加以限定条件的情况下,很难求出精确解。
例如当雷诺数大于等于1时绕流物体边界层外,粘性力远小于惯性力,方程中粘性项可以忽略,ns方程简化为理想流动中的欧拉方程;
而在边界层内,ns方程又可简化为边界层方程等,只有在某些十分简单的特例流动问题上才能求得其精确解,但在一般情况下求解极为困难。
但是我通过一些数学变幻,找到了这个方程的通解,目前验证的结果是所有已知的工程问题都能代入这个通解,接下来我就给大家讲解下这个通解在飞行器上的应用,我会举几个具体的例子,大家可以试着一起来验算下。”
因为通解的求解过程非常的复杂,台下就坐的人都不是数学领域的专家,要想给他们讲清楚非常困难,所以王建昆没有时间在通解的求证问题上,简要的介绍了一下就跳到求解出来的通解在具体的工程应用上来。
接下来的1个多小时里,王建昆列举了3个具体的应用例子,它们分别是空气动力学分析,旋翼翼型设计,气动热设计。
其中空气动力学分析例子是求解出机翼各部位压力分析,王建昆采用的是一款美国二战时期的p51螺旋桨飞机的数据,它可以在图书馆上查到,所以用来举例非常合适。
旋翼翼型设计也是举的那架p51螺旋桨飞机的,不过他在举完例子后,还在黑板上画了一个旋翼在直升机上的优化应用,表示通过优化旋翼的结构,可以制造出提高旋翼翼型在悬停、前飞和机动等多个设计点及多种约束条件下的气动性能的直升机旋翼,不过他的那个新例子没有引起这些人的重视,他们都是固定翼飞机的研究员,看不上这种旋翼。
气动热设计是举的德国v2火箭的例子,这款火箭在国内的某些图书馆里也是可以查到资料的,所以用来举例不用特别说明资料来源,底下的各位研究员也可以很快接受。
王建昆在台上不断的板书,写完一版又一版,底下的老专家一开始是不相信他的,都没怎么动笔,就坐在台下看,只有那3个中年专家和几个年轻的研究员跟着王建昆的板书进行演算。
随着王建昆板书的越来越多,讲解的也越来越流畅,这些老专家坐不住了,开始拿起纸笔跟着王建昆进行演算,然后他们的眼睛是越来越亮,心情也是越来越激动。
因为跟着演算后发现,这个通解方程确实能大大简化计算,他们一边演算这几个例子,一边结合自己在设计时遇到的难点,不自觉的开始进行了对自己负责的那部分图纸的演算。
由于他们设计的是一款要进行超音速飞行的战斗机,所以翼面形状,机头截面形状,进气口形状,特别是那对鸭翼大小形状以及位置,都需要经过风洞测试以及有限元分析才能确定下来。
可惜他们厂缺乏经费,国内的风洞还在进行着更重大的研究,他们排不上也没那个经费去吹,所以就需要他们先完成纸面演算,然后经过多方审核后才有可能进入模型制造和吹风洞阶段。
原本他们想着纸面演算应该不会很难,5,60年代就能通过纸面计算完成原子弹和导弹的设计,他们现在有几台每秒千万次的计算机,应该会很快的。
可惜他们没有做过这方面的工作,不知道这里面的难度,更是低估了ns方程的复杂性。
因为这款带鸭翼的飞行器的气动外形是比美国的16还要复杂的,国内能用到的材料也跟美国的不同,发动机的推力和大小更是不一样,所以计算的难度是大大的增加。
他们已经卡在图纸演算这步好几个月了,要不是殷厂长和几个牵头的人坚持要鸭翼,说不定他们已经推倒重来按照16的样子设计个类似的机型了。现在有了这个通解方程,他们发现进行演算太方便快捷了,于是他们不再小觑王建昆了,知道这个年轻人在这方面确实是很有本事,把那么复杂的数学难题解决,并且还能给他们讲清楚如何应用在具体的工程问题上,举的那些例子也比较有代表性,让他们可以快速的掌握相关的方法。
“好了,这个通解的应用就讲到这里了,大家还有什么疑问的吗?没有的话那就结束吧。”
“王建昆同志,你讲得很好,我要向你道歉,之前不应该质疑你。”之前那个在会议开始前质疑王建昆年轻的贺姓老专家向王建昆道歉。
“贺老我可受不住,不需要向我道歉,你之前也没错,按照常理确实不可能有人在这么短的时间并且是这么年轻的时候能解决这个问题。
不过我在数学方面确实比较擅长,在高中阶段就已经完成了大学里的高等数学方面课程的学习了,进入大学后就开始对一些前沿课题进行研究。
这个ns方程通解的证明的前半部分已经在几个月前发表在了美国的一份顶尖数学期刊上,后面我在完成通解的证明后发现如果用来解决实际的工程问题时,能帮助咱们简化计算,加快前沿工程的研究,所以就没有再投往国外,而是在国内的保密刊物上发表。”
王建昆就着这个机会,展示了一下他在数学方面的成就,然后也不忘抬高下自己,借此拉近一下与这些专家的距离。
“原来如此,建昆同志,你很了不起啊,现在的年轻人都向往国外,有什么好东西都急着向外面展示,你能想着为了帮助国内的科研拉近与欧美的距离,选择进行保密刊发,很有觉悟,我的好多学生不如你,待会咱们一起吃饭不,咱们好好聊聊。”
“好啊,我先去下招待所,然后去食堂,我也有些飞行器设计方面的问题想找你谈谈。”
王建昆见贺老抛出了橄榄枝,顺势接过然后提出要跟他讨教下飞行器设计的问题。
“行,我走得慢,先往食堂那边走,在打菜窗口附近的座位再碰头怎么样?”
“可以,那就这么说定了。”
……
“来,建昆,这鸡腿不错,你年轻消耗大,吃了它吧,我年纪大了,吃不下。”贺老夹起一个大鸡腿给王建昆。
“贺老你自己吃啊,你正在研究的关键时候,身体可不能亏空了。”
“没事,这鸡腿是我特意打了给你的,现在咱们的条件好多了,我这还有肉片,够吃的,你吃吧。”
王建昆推辞不过,于是就接下了贺老的鸡腿,王建昆用超能力探查了一下,发现贺老的身体还挺健康的,身体内没有什么病变,就是年纪大了,一些细胞的功能和活力开始下降。
“贺老,你多少岁了啊?看你满头白发,还坚持在科研一线。”
“我已经65岁了,20年前去了一趟农场,蹉跎了10来年,头发也是那时候白的,其实我身体好着呢,头发白是那时候愁的,我当时研究飞机刚有点眉目,就不得不中断,所以就愁白头了。
现在好不容易有机会参与设计一款新的战斗机,我就是拼了命也要参与,把那段虚度的时间补回来。
当然也有咱们后备力量不足的问题,你在会议室里也看到了,中青年研究员很少,我们这些老家伙也不得不在前面顶一顶,得帮一帮他们,同时也不能让研究停滞,咱们国家已经不能再停下脚步了。”
贺老边吃边说他的经历。
“那你们确实不容易,不过一切都会越来越好的,现在改革开放了,咱们的发展速度正在加速,有你们这些人在一起帮忙发力,我相信咱们的科研成就会越来越大的。”
“是啊,对了建昆,你不是说有些飞行器设计的问题要问吗?晚上你没事的话,咱们找个地方,我给你讲讲。”
“好啊,我晚上没啥事,要不去招待所的小会议室吧,那里条件还可以。”
“行,我吃完饭回去跟老伴说一声就过来,你先去。”
贺老吃完饭后,提着饭盒就出了食堂,王建昆则在食堂把饭盒洗好放在食堂里的储存室不拿走,然后晃悠着往招待所走去。
远处的几间厂房里不时可以看到一些工人在进进出出,那是几个民品车间,虽然订单不多金额不高,但是厂子里还是开了夜班,让工人有活干有基本工资拿,希望通过这种方式保住工人的饭碗和他们的手艺。
……
“贺老,你来挺快啊,来,这里有茶叶,咱们边喝茶边聊。”
王建昆到招待所没多久,就等来了贺老,然后带着他去了招待所的一个小会议室,泡上茶然后跟他聊了起来。
“贺老,我被邀请来这里不仅仅是给你们讲解如何应用ns方程的通解的,还将参与到这款战斗机的设计定型中,所以我想先向你了解下你们目前遇到的难点在哪里。”
“哦?建昆你还对飞行器设计有研究?你这是全才啊!”
“不敢当,我脑子比较好用,之前就对飞行器比较感兴趣,所以学了一些皮毛。”
“不要自谦了,之前看你举的那些例子就说明你是有学很多东西的。”
闲谈了一会后,贺老开始给他讲解起132厂设计的这款对标美制16战斗机的3代机设计初衷和目前遇到的难点。
(本章完)