西北軍事試驗基地的指揮中心內,方宇望著測試台上PL-10導彈成功命中目標後的數據反饋,長舒一口氣。
團隊成員臉上洋溢著勝利的喜悅,相互擊掌慶祝。
但方宇知道,殲-20最關鍵的技術挑戰尚未解決——飛行控製係統。
一周後,方宇站在白板前,麵對著從全國各地調來的頂尖電子工程師、航空控製專家和機械工程師。
他的手指劃過粉筆在白板上畫出的複雜係統框圖,眉頭緊鎖。
"傳統的機械液壓控製係統無法滿足四代機的需求,
方宇開門見山。
"四代機需要的是全數字電傳飛控,也就是'線傳飛控'係統。
"線傳飛控?
一位年長的航空控製專家疑惑地問道。
"方總,恕我孤陋寡聞,這是什麼概念?
方宇在白板上畫出一套全新的控製架構。
"傳統飛機的操縱係統是機械連杆直接控製舵麵,但四代機需要計算機接收飛行員指令,經過複雜運算後再控製舵麵。”
“這樣可以實現超穩定設計,讓本來不穩定但更靈活的機體配置成為可能。
電子工程研究所的張教授搖頭。
"這幾乎不可能實現。”
“就算我們目前最先進的計算機也有一個大衣櫃那麼大,怎麼可能裝進飛機駕駛艙?”
“更不用說實時處理複雜的飛行數據了。
方宇拿出一本厚重的筆記本,翻到一頁密密麻麻的電路設計。
"這個問題我已經想到了。”
“我設計了一套基於晶體管的小型計算單元,每個單元負責特定功能。”
“雖然不如真正的計算機強大,但足以處理基本的飛行控製邏輯。
房間裡一片寂靜,專家們麵麵相覷。
這種技術思路太過超前,以至於讓他們一時難以消化。
如果隻是用晶體管邏輯電路,沒有真正的中央處理器,能否保證飛行安全?
一旦係統失效,後果不堪設想。
方宇心中同樣有顧慮,但他知道必須突破這一關。
第一個月,團隊設計了初步的電路架構。
然而,當他們嘗試構建原型時,立刻遭遇了嚴峻挑戰。
"方總,這個放大器電路在溫度變化時穩定性太差,
電子工程師李明指著示波器上不斷波動的信號曲線。
"一旦飛機從地麵起飛到高空,溫度驟降,整套係統可能會失控。
方宇抓了抓頭發,在實驗台前陷入沉思。
未來的飛控係統使用溫度補償和自校準技術,但那需要更先進的集成電路。
用現有技術該如何解決自己麵臨的問題呢?
沉思片刻,方宇突然靈光一閃。
"有了!我們可以使用冗餘設計!”
“三套完全獨立的控製通道,多數表決原則。
李明眼前一亮。
"三個獨立係統同時工作,取多數結果作為最終輸出?”
“這確實能大幅提高可靠性!
“方總,你是怎麼想出如此天才的設計來的?”
“這、這簡直就是……”
聞言,方宇自謙一笑,擺了擺手,沒說什麼。
畢竟,他總不能說,自己腦子裡有一個擁有未來技術的係統吧?
……
解決了電路穩定性問題,團隊隨即麵臨第二個難關——舵機反饋係統。
傳統的機械反饋已經不適用於高速、高機動性的四代機。
"要適配四代機,我們需要一種全新的伺服電機和位置傳感器,
機械專家王工提出。
"但現有的電機響應速度太慢,無法應對超音速飛行中的瞬間控製需求。
方宇想起了未來的直線電機技術,但在當前條件下無法實現。
他再次翻開筆記本,畫出一種改良的永磁同步電機設計。
"關於這一點,我們可以減小轉子慣量,增加磁場強度。”
“配合特殊的驅動電路,理論上可以使響應速度提高三倍。
接下來的兩周裡,團隊日夜不停地調試這種新型電機。
實驗室裡充斥著電機的嗡嗡聲和電子設備的滴答聲。
每個人的臉上都帶著疲憊,但眼神中閃爍著對突破的渴望。
當新型舵機成功完成高速響應測試後,方宇帶領團隊轉向第三個挑戰——傳感器係統。
四代機需要實時監測數百個飛行參數,但50年代的傳感器技術遠遠不夠精確和迅速。
"我們至少需要監測三軸加速度、三軸角速率、氣壓、溫度、攻角和側滑角,
航電專家劉工列出清單。
"現有技術難以同時滿足精度和體積要求。
方宇拿出一個小巧的金屬裝置。
"這是我設計的微機電陀螺儀原型,比傳統陀螺儀小十倍,精度提高30%。
"這…這是怎麼做到的?
劉工驚訝地接過裝置,小心翼翼地檢查著。
"利用壓電效應和諧振原理,
方宇解釋道。
"振動產生的形變可以被轉換為電信號,再經過精確校準,就能得到準確的角速度數據。
最後一個也是最困難的挑戰是係統集成和算法開發。
飛控係統需要處理複雜的非線性控製算法,這在沒有強大計算能力的情況下幾乎不可能實現。
方宇在辦公室熬了三個通宵,終於想出一個解決方案。
"我們可以使用查表法和分段線性近似,預先計算好各種飛行狀態下的控製輸出,存儲在磁芯存儲器中。”
“飛行時隻需查表和簡單插值計算,大大減輕計算負擔……
……
經過六個月的艱苦攻關,世界上第一套四代機飛控係統雛形終於在試驗台上運行起來。
當模擬測試顯示它能夠穩定控製高度不穩定的機體配置時,整個團隊爆發出熱烈的掌聲。
方宇望著測試數據,眼神中閃爍著勝利的光芒。
這套超越時代的飛控係統,將使殲-20成為真正的四代機,讓龍國在這場軍備競賽中占據先機。
他的手指輕輕撫過控製台,心中已經開始規劃下一個挑戰——隱身塗料的研發……