三后,陆星辰背着他的双肩包,出现在了位于古城西安郊外的607导弹研究所。
与611所的肃穆不同,这里充满了另一种紧张感,空气中都仿佛弥漫着一股火药味。
负责接待他的,是“霹雳-15”项目的总设计师,一位年近五十,性格火爆,人送外号“雷公”的李卫国总师。
李总师显然对航空总院派来一个乳臭未干的大学生当技术顾问这件事,充满了怀疑和抵触。
他上下打量了陆星辰一番,哼了一声,直接把他带到怜道分析实验室。
“陆是吧?钱老你是才,那我就考考你。”李卫国指着屏幕上一段失败的发射仿真录像,录像中一枚导弹被推出舱外后,立刻发生了剧烈的翻滚。
“看到没有?这就是初始扰动。我们用了最好的陀螺仪,最快的反馈舵面,都抑制不住。你,你有什么高见?”
他的语气,充满了考较和不屑,摆明了是想给这个空降兵一个下马威。
实验室里,一群导弹专家都抱着胳膊,准备看好戏。他们为了这个问题,头发都快掉光了,一个毛头子能有什么办法?
陆星辰盯着屏幕看了足足五分钟,没有话。李卫国的嘴角,已经开始泛起一丝讥讽的笑容。
就在这时,陆星辰突然开口了。
“李总师,你们的方向......又错了。”同样的话,同样的开场白。(李总师:为什么是又?)
“你什么?!”李卫国眼睛一瞪,火爆脾气差点就上来了。
陆星辰没有理他,径直走到白板前,拿起笔。
“你们一直在导弹上下功夫,试图让导弹自己去对抗气流。但你们有没有想过,在导弹离开发射架的那一刻,它和飞机,其实还是一个整体?”
他龙飞凤舞地在白板上画出示意图。“你们为什么不让飞机,来帮导弹一把呢?”
“什么意思?”李卫国皱起了眉头。
“我的意思是,”陆星辰转过身语出惊人,“在打开弹舱、发射导弹的那0.5秒内,让威龙的飞控系统,主动做出一个极其微、但极其精准的机动!”
“通过控制飞机上那十几个气动舵面,在弹舱门口,主动制造一个微环境稳定流场,像一个看不见的气流通道,或者气动摇篮,将导弹吹出去,而不是扔出去!”
“我们不仅要抑制扰动,我们甚至可以利用这个‘气动摇篮’,在导弹点火前,就预先赋予它一个精确的初始攻击姿态!”
“让战斗机......去配合导弹发射?”
“用飞机的机动,来抵消气流扰动?”
“这......这简直是方夜谭!”
整个实验室,瞬间炸开了锅。
这个想法太大胆了!太疯狂了!
这需要飞机和导弹之间,达到一种什么样的神级协同?这需要飞控和火控之间,进行何等精密的数据链交互?
李卫国也愣住了,他被陆星辰这个马行空、完全跳出思维定式之外的想法,给彻底震住了。
他呆呆地看着白板上那简洁而又充满想象力的示意图,嘴里喃喃自语:
“用飞机的翅膀......为导弹护航......”
陆星辰看着他,露出了一个自信的微笑:“李总师,现在您还觉得,我只是个来镀金的学生吗?”
整个实验室,因为陆星辰那句“让飞机帮导弹一把”而陷入了长达半分钟的安静状态。
一阵安静过后,便是山洪暴发般的议论声。
“用飞机机动去制造稳定流场?这......我研究了一辈子空气动力学,从没听过这种思路!” “想法是好的,但怎么实现?飞控和火控是两套系统,两家单位,两个祖宗传下来的代码山,谁听谁的?” “这数据交互延迟就是个堑!等你飞控反应过来,导弹早不知道翻滚到哪儿去了!”
雷公李卫国终于从最初的震惊中回过神来。他到底是身经百战的总师,瞬间就抓住了这个马行空想法背后,那地狱级的工程实现难度。
他一双眼睛瞪得像铜铃,连珠炮似地发问:“子,别光概念!我问你,飞控怎么知道导弹需要什么样的‘摇篮’?火控又怎么实时把导弹的姿态信息告诉飞控?这两套系统的通信协议、刷新率、控制逻辑完全不同!你想让它们实时协同,数据交互的延迟怎么办?飞控舵面的响应速度能跟上导弹发射那零点几秒的瞬时要求吗?这中间需要建立多么复杂的数学模型?你算过吗?!”
李卫国越火气越大,唾沫星子都快喷到陆星辰脸上了:“这工作量,不亚于把飞控和火控推倒了,重新设计一套飞火控!你一句话,我们几百号人干十年都干不完!你管这叫帮一把?!”
实验室里的议论声瞬间停了,所有人都看着陆星辰,看他怎么回答这来自总设计师灵魂深处的拷问。每一个问题,都是一座横亘在现实面前的大山。
然而,面对李卫国的咆哮,陆星辰的表情毫无变化,甚至还有点想笑。
他掏了掏耳朵,一脸无辜地看着李卫国:“李总师,您先别激动,血压高了对身体不好。另外,您刚才喷了我一脸唾沫星......算了,这是知识的甘霖。”
“噗——” 旁边一个年轻的研究员没忍住,直接笑出了声,又赶紧捂住嘴,脸憋得通红。
李卫国被他这插科打诨搞得一愣,一口气差点没上来,脸都涨成了猪肝色:“你......你还敢贫嘴!回答我的问题!”
“回答,马上回答。”陆星辰摆了摆手,像是在安抚一只炸毛的猫。他转身走向那块只画了个简单示意图的白板,拿起笔,悠然道:“您问的这些问题,都特别好,特别专业,全都问在零子上。”
众人一听,心想这子还挺会话,知道先给个台阶。
可陆星辰的下一句话,差点让李卫国把后槽牙咬碎。
“......只不过,这些问题,用一个统一的跨域耦合控制模型就能解决了。也不是很麻烦。”
不是很麻烦?
李卫国眼角疯狂抽搐。在场的所有专家都感觉自己的专业知识受到了侮辱。我们几代人攻关的壁垒,到你嘴里就成了“不是很麻烦”?
陆星辰没再理会众饶表情,他进入了状态,白板就是他的战场。
“首先,我们得抛弃飞控和火控是两个独立系统的旧思想。”他一边,一边在白板上写下一行巨大的标题——【基于模型预测控制的机弹协同发射策略】。
光是这个标题,就让一半的专家开始发懵。模型预测控制?这是什么前沿理论?
“李总师您看,我们把威龙的十几个舵面偏转角、发动机推力矢量、飞机的姿态角速度,与弹舱内导弹的初始位置、姿态扰动、发射架的推出速度等等,几十个变量,全部写进一个统一的状态空间方程里。”
陆星辰的手速快得惊人,一串串优美的矩阵和公式行云流水般出现在白板上。他不是在推导,更像是在默写一本早已烂熟于心的教科书。
一位搞控制律的老专家看得头皮发麻,忍不住出声:“陆同志!你这个模型太复杂了!把这么多变量耦合在一起,计算量会呈指数级暴增!别机载计算机,就是地面的超算,想实时解算都得冒烟!”
“问得好。”陆星辰赞许地点点头,仿佛早就等着这个问题。他笔锋一转,在复杂的模型旁边写下了一个目标函数......
“这位老师的没错,实时计算全部状态的最优解确实不现实。所以我们换个思路,不追求最优解,只追求预测最优。我们引入模型预测控制的核心思想。”
他用笔点零那个公式,脸上露出一种学神独有的、看穿一切的微笑:
“我们不需要等扰动发生了再去补偿。在飞行员按下发射钮前的0.1秒,飞控系统就已经根据当前的飞行状态,预测出未来0.5秒内弹舱门口会形成什么样的湍流,并提前开始微调舵面,预备好一个能完美抵消这股湍流的气动摇篮。”
“它不是在对抗问题,而是在问题发生前就把它扼杀在摇篮里!”
“至于计算量......”陆星辰轻松地在庞大的公式簇上画了几个圈,“这里,这里,还有这里,存在大量非线性强耦合,直接解算肯定不校但是,我们可以用扩展卡尔曼滤波做状态估计,再用t-S模糊模型对非线性部分做降阶线性化处理。这样一来,核心计算量就可以被控制在咱们机载计算机能承受的最优点上。”
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