汉斯联邦,汉堡市,空中客车公司A350系列总装厂附近的一栋现代化研发中心内,已是晚上般,大多数办公室都已熄灯,只有三楼流体力学与结构模拟部门的角落还亮着灯。
窗外是易北河入海口的夜色,点点灯火倒映在漆黑的水面上,而窗内,高级首席工程师汉斯·穆勒正深陷在一场看似无解的技术困境郑
汉斯今年五十二岁,身材高大,头发是典型的日耳曼金棕色,但已略显稀疏,胡子修剪得一丝不苟,即使是在加班至深夜,他依然穿着熨烫平整的卡其布裤子和一件略显陈旧的深蓝色毛衣,外面套着绣有空客Logo的工装背心。
他的办公桌上散落着厚厚的打印资料,三台大尺寸显示器上同时运行着不同的软件界面,空气中弥漫着冷掉的咖啡和疲惫的气息。
问题的核心,是新一代A350-1100型客机机翼的一个顽固的“颤振”问题。颤振,是飞机机翼在特定气流条件下产生的一种危险的自激振动,如同旗帜在狂风中抖动,一旦发生,可能在极短时间内导致结构解体。
汉斯的团队已经为此耗费了三个月时间,尝试了所有能想到的翼型微调、结构加强方案,但问题依然像幽灵一样,在某个特定的飞行包线边缘若隐若现。
“见鬼!又是这里!”汉斯猛地向后靠在椅背上,烦躁地抓了抓头发。他刚刚在目前行业最权威、也是空客长期采购的鹰国“云端动力学”软件上,完成了最新一次修改方案的模拟。
软件运行了六个时,消耗了大量的计算资源,最终结果显示颤振临界速度虽然有所提升,但仍然低于设计安全裕度,并且提示在接近临界点时,会出现一种难以捉摸的非线性振动模式,软件自身的求解器无法给出清晰的物理图像和优化方向。
“云端动力学”的技术支持工程师对此也束手无策,只是建议他们尝试更细化的网格划分和更保守的结构参数——这意味着更长的计算时间和可能被牺牲掉的飞机性能。
汉斯感到一种深深的无力感,他面前仿佛有一堵无形的墙,挡住了通往解决方案的道路。 截止日期迫在眉睫,项目总监的每日追问让他压力巨大。
“汉斯,还没搞定那个‘机翼之舞’吗?”一个略带调侃的声音从身后传来。是隔壁办公室的年轻工程师,来自华国的访问学者李伟。李伟端着一杯热茶,凑过来看了看汉斯屏幕上令人沮丧的结果。
“李,这一点都不好笑。”汉斯叹了口气,揉了揉布满血丝的眼睛,“我们试遍了所有工具,‘云端’、‘雪国’的‘极光之星’、甚至‘高卢雄鸡’那套‘达索’系统……结果都差不多。物理模型似乎到了极限。”
李伟若有所思地点点头,犹豫了一下,压低声音:“汉斯,我知道这听起来可能有点……不合规矩。但你要不要试试我们国内开发的一款软件?疆工’。”
“工?”汉斯皱起眉头,脸上写满了不信任,“华国的cAE(计算机辅助工程)软件?李,我们现在讨论的是关乎几百人生命安全的大飞机设计,不是玩具模型。你们有成熟的物理引擎吗?有经过验证的模型库吗?” 他骨子里带着汉斯联邦工程师对传统权威的迷信和对新兴挑战者的本能排斥。
李伟笑了笑,并不介意汉斯的质疑:“我理解你的谨慎。实话,一开始我也不信。但我的几个在国内顶尖研究所的同学都在用,评价很高。他们这软件的算法核心很特别,尤其是在处理复杂非线性问题和多物理场耦合方面,有独到之处。反正你现在也……没有更好的办法,对吧?我这里迎…嗯……一个非官方的测试版本。” 李伟的声音更低了,暗示这是通过某些非正规渠道获得的破解版。
汉斯看着屏幕上又一次失败的模拟结果,又看了看日历上那个刺眼的最终评审日期,一种死马当活马医的念头涌了上来。巨大的压力最终战胜了固有的偏见和所谓的“合规性”。“好吧,李,把那个‘工’给我。但我警告你,如果它搞砸了我的数据或者导致系统崩溃,你得请我喝一个月的啤酒。”
“deal(成交)!”李伟很快将一个黑色的U盘递给了汉斯。
安装过程就让汉斯吐槽不已。界面是全中文的,虽然李伟帮他切换到了简陋的英文翻译版,但许多术语翻译得生硬甚至错误,操作逻辑也与他熟悉的欧美软件截然不同,显得非常“反直觉”。汉斯一边笨拙地摸索着,一边嘟囔:“这用户体验简直是一场灾难……真不敢相信有人会用这东西做正经设计。”
他花了将近两个时,才勉强将A350机翼的几何模型和材料参数导入进去。当他终于设置好边界条件、气流参数,准备点击“运斜时,几乎没抱任何希望。他甚至已经想好了,等这个“玩具软件”运行失败后,就去跟项目总监摊牌,申请延期。
然而,点击运行后发生的事情,让汉斯彻底惊呆了。
首先的速度就让他怀疑自己的眼睛。庞大的计算任务,“工”软件只用了不到“云端动力学”十分之一的时间就完成了求解!进度条飞速前进,仿佛不需要任何计算过程。然后,结果呈现了出来。
不仅给出了清晰的颤振临界速度——这个数值比他们之前任何一次模拟结果都要理想,完全满足了安全裕度要求——更令人震惊的是,软件还附带了一个详细的“问题诊断报告”。
报告用可视化的方式,精准地指出良致颤振的关键区域:并非他们之前一直重点关注的翼梢,而是靠近翼根的一个特定结构连接处,在某种复合载荷下会产生微的扭矩变形,从而诱发整个机翼的特定模态振动。
这还没完。“工”竟然基于诊断结果,自动生成了三种不同的优化方案!方案一建议微调连接处的衬套刚度;方案二建议在特定翼肋位置增加少量复合材料铺层;方案三甚至提供了一个略微修改内部管线布局以改变质量分布的方案。每种方案都附带了修改后的模拟结果预测,显示颤振问题都能得到有效解决。
汉斯张大了嘴巴,半不出话来。他反复检查输入数据,确认自己没有搞错。然后,他选择了一个看起来改动最的方案一,重新运行了一次模拟。结果与软件的预测完全一致!困扰了他和团队三个月的噩梦,就这样被一个他起初不屑一鼓软件,在短短几十分钟内,不仅找到了病根,还开出了药方!
“这……这不可能……”汉斯喃喃自语,内心的震撼无以复加。他不是没见过好的软件,但“工”表现出来的,已经超越隶纯的“计算速度快”或“结果准确”,它更像是一个拥有深厚工程知识和直觉的“人工智能导师”,不仅能告诉你哪里错了,还能告诉你怎么改,甚至预测改后的效果。这种能力,是他所使用的任何西方顶级软件都不具备的。
他立刻意识到,这绝不仅仅是“算法好”能解释的。这背后一定有着对物理规律更深层次的理解和建模能力,一种近乎“透视”工程本质的能力。
第二一早,汉斯顶着一夜未眠的疲惫但异常兴奋的黑眼圈,直接闯进了部门主管,沃尔夫冈·施密特的办公室。他顾不上寒暄,直接将笔记本电脑连接到办公室的大屏幕上,向施密特展示了“工”软件的模拟结果和诊断报告。
“沃尔夫冈,你看!我们被这个问题困了三个月!而这个……这个华国的‘工’软件,一个晚上就解决了!它不仅算得快,算得准,它还能告诉你为什么出错以及怎么改正!这完全颠覆了我们的工作模式!”汉斯的语气激动不已。
施密特起初也是满脸怀疑,但当他仔细查看了对比数据和“工”提供的优化方案后,脸色也变得凝重起来。作为部门主管,他更清楚这意味着什么。如果竞争对手,比如华国的商飞,掌握了这样的设计工具,那么他们在飞机研发的效率、成本和最终性能上,将获得巨大的优势。
“汉斯,你这个软件是哪里来的?”施密特严肃地问。
汉斯略显尴尬地提到了李伟和“测试版”的来源。施密特没有过多追究,他立刻意识到了问题的严重性。“听着,汉斯,这件事必须严格保密。同时,你立刻准备一份详细的技术评估报告。我要向更高层汇报。”他顿了顿,语气斩钉截铁,“我们必须立刻、马上启动正式采购‘工’软件许可证的流程!无论花费多少代价,无论要克服多少官僚手续。否则,我们在最核心的设计工具上,就要开始落后了!”
汉斯重重地点零头,他完全同意主管的判断。走出办公室时,他心情复杂。一方面,他为找到解决方案而兴奋;另一方面,一种隐隐的不安感袭来。一个来自东方的软件,如此轻松地破解了西方航空工业巨头面临的技术难题,这仿佛是一个强烈的信号,预示着全球工业研发体系的格局,正在发生一场静悄悄但却是根本性的转变。华国的“工”,已经开始撬动全球工业核心领域的基石。
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