前言
那么什么是數字工程,它們又是怎么使戰機快速成型,成本可控的呢?又是一個怎樣的可持續的解決方案呢? 一、數字工程 1.氣象數字工程:大家也許會記得美國對哈工大禁用仿真軟件Matlab,這款軟件就能對地球大氣進行模擬,它通過對太陽、月亮、以及往年積累下的大量數據,能對24小時內形成的龍卷風的進行準確推斷。而軍用氣象數字工程比這個更進一步,它加入了從三萬米到0米的空氣數據、濕度數據、風速、高中低空的各種異形變化氣流模塊——這些模塊數據大多來自于各種風洞的實驗數據。氣象數字工程第一步就是建一個數字化風洞。 2.戰機氣動數字工程:就是把戰機數學化后放在氣象數字工程中,通過各種不同氣象條件仿真吹戰機氣動,找到戰機的布局缺陷,再通過數據修改后再吹,真至滿足設計要求——這樣就節省下來做戰機模形與吹風洞的人工、材料、時間。 3.戰機機動的數學工程:戰機在氣動外形定型后并數字化,將再次進入氣象數字工程,通過仿真模擬鴨翼、邊條翼、尾翼、垂翼等舵面的變動,找到戰機變化狀態,為飛控軟件設計提供數據,在飛控設計時可以充分優化戰機狀態,規避危害——這樣可以減少試飛次數,縮短試飛時間,并且保障試飛員安全。 4.靜力數字工程:戰機的數字化是通過各種模塊組成,這種模塊上有各種仿真感應點,當數字化戰機在各種氣象條件下時,仿真感應點會得到各種數據,而戰機強度設計要參照這些數據——這樣也可減少靜力測試時的樣機數量與縮短測試時間。 5.雷達照射數字工程:這個過程相對簡單,就是數字仿真模擬雷達通過照射數字戰機,得到各種數據,為戰機外形與隱身涂層提供方案。 6.數字模塊化設計:在現實設計中,由于后臺的超級計算機的計算能力與算法的限制,實際可能是將戰機分段進行數字化模擬,比如將機頭進行數字化仿真,得的數據進入鴨翼仿真,以此類推進行。當出現問題后找出來進行配重、削平、切角……等處理,以達到優化——戰機其實是各技術的平衡,任何一款戰機都會揚長避短,甚至放棄部分功能。分段模塊化還衍生出另一功能,各種戰機可以打散重組再優化——衍生于新功能戰機。 二、從數字工程的前景來看,武器的設計已是算力與算法的比拼。 美國對數字工程大肆宣傳,實際是在搞戰略威脅?,F實情況我國的數字工程也許并不比美落后,比我們的殲20研發時間只有美F22的一半,其2.0的升力系數應該也是數字化工程的結果;我們紅旗8幾經失敗才成功,而紅旗9首發即命中——這也應該是數字化工程結果;我國高超音速激波氣動設計是世界領先的,而且有好幾個型號——一方面是我們高超音速風洞的成功,另一方面是數字化工程結果。反觀美國似乎是雷聲大雨點小,而我們似手已結出碩果。 |