四合院：從62年帶領國家起飛(一隻山竹榴蓮)_第384章隱形艦艇，電磁炮，研製出來了

趙學成明白,要實現這種前所未有的隱形快舟,必須解決許多尖端技術上的難題。

首先是減阻技術的關鍵——超空泡技術。

從毛熊的超空泡魚雷中獲得啟發,著手設計一個更大規模的空氣泵係統。

他首先選用了稀土磁材料來製造小型的高速渦輪發動機,這種發動機體積小巧但轉速極快,非常適合驅動空氣泵。

他花了一個月時間反複測試不同渦輪葉片的空氣動力學設計,通過 cFd 計算機流體動力學模擬優化渦輪動力輸出。

最終,他設計出的渦輪葉片與機匣相位完美匹配,可以達到每分鐘20萬轉的超高轉速,穩定輸出5千瓦特的動力。

8台這樣強勁的小型渦輪發動機被安裝在船體底部,分彆驅動8台大功率離心空氣泵。

空氣泵經過精密設計,旋轉葉片與機匣的氣動匹配度達到99%。

在渦輪驅動下,它們可以以每分鐘10萬轉的轉速高速運轉,產生強大的氣流渦旋。

這8台泵在船體下方對稱安裝,並配合專門研發的氣流整形係統,將產生的氣流集中彙聚在船底。

空氣流在船體下方形成厚達2米、覆蓋全長的氣泡幕膜,完美地將快艇的船體與水麵分離開來。

經過水槽測試,這套係統可以將船體與水麵的直接接觸麵積降低80%以上,大幅減少水麵的形式阻力。

為了穩定並優化氣泡幕的減阻效果,趙學成還開發了高精度的氣幕控製係統。

使用激光雷達對氣泡膜進行掃描檢測,收集厚度、穩定性等大量參數數據。

這些數據通過先進的pId控製算法進行處理,實時調節空氣泵的工作狀態,精細控製氣泡幕膜,達到減阻效果的最佳化。

數周的水槽試驗驗證了這套完整的超空泡減阻係統的效果,為快舟的高速航行奠定了堅實的基礎。

電磁軌道炮的研製也麵臨重重技術難題。

其中最關鍵的就是強力的磁鐵發生器。

這個時候之前大量收購的稀土礦石就派上了用場。

上百噸稀有稀土礦石,提純出含量極高的釹、釤等稀土元素,這是製造強磁體的關鍵材料。

他帶領團隊進行了大量的材料配方試驗,反複調節各元素的百分比,嚴格控製生產工藝中的溫度、壓力、配比、混合工藝等參數。

經過長達3個月的反複試驗,終於獲得了一種磁能積極高的新型磁性合金。

這種合金使用的配方創新性地加入了鈦、鋅等過渡金屬,顯著提升了磁能積密度。

測試結果顯示,其磁能積是普通稀土磁鐵的3倍,獲得了空前的磁性能。

使用這種材料,成功解決了磁鐵發生器的性能瓶頸。

接下來,軌道結構的優化設計也非常關鍵。

趙學成團隊設計最先進的三維電磁場計算軟件,結合粒子加速器的磁場經驗,對電磁炮的磁場分布進行了上萬次的計算機仿真,每次仿真規模達到10億離散單元。

他們反複修改結構參數,對比了數十種磁鐵排布方案,終於獲得一個磁場聚焦性能最優的特殊磁場分布方案。

這個方案采用了八磁鐵的換向排布,可產生交替強強磁場,使飛鏢在軌道內受到大小相同、方向交替的推進力,獲得近似恒定的加速度。

大量仿真驗證了這種磁場的聚焦穩定性,飛鏢可以被牢牢約束在軌道中央,獲得持續的電磁推進。

極高水平的計算機輔助工程技術確保了電磁炮的結構設計、電流設定和磁場分布的精確匹配,達到了理論上的最佳參數配置。

通過近半年時間的不懈努力,首台隱形快舟的試製終於在奉天造船廠完成。

這種飛快的戰艦成功融合了種花多項尖端技術,由500名科研人員和趙學成帶領完成。

首次航行中,它依靠8台渦輪發動機和超空泡減阻技術達到了時速80節的極速,完全驗證了設計指標。

200米長的巨型快舟僅有20%的船體與水麵直接接觸,氣泡幕層將大部分船體懸浮於水麵之上,極大減少了水麵的阻力。

這為其實現每小時80節的極速奠定了基礎。

同時,船體表麵塗有光學隱形塗料,使雷達反射截麵小於0.01平方米,幾乎無法被敵方雷達發現,獲得了良好的隱身性能。