姜明推開力學所辦公室的門,首先看見茶几上擺著三本翻得卷邊的應用力學學報,書頁間夾滿計算紙,幾處公式用紅藍鉛筆反覆修訂。
錢學森端著茶杯站在窗前,桌面中央放著一份彈頭再入段熱防護資料,封套上蓋著絕密印章,旁邊還壓著五院當晚的工作安排。
「來得正好。」
錢學森把資料推向桌邊,示意姜明坐下。
「再入段材料估算需要重新核定,郭永懷同志剛到北京,手裡的絕密任務與這條線有關,你們先把邊界條件談清。」
風衣搭在椅背上,郭永懷坐在茶几另一側,正拿鉛筆修改一頁推導草稿,筆尖從熱流密度移到燒蝕界面,動作始終連貫。
姜明此前只在資料里見過他的名字,眼前這位歸國學者比照片上更瘦,長途奔波留下的疲態還在,可草稿上的每一處改動都直指方程骨架。
郭永懷抬頭看了姜明一眼,又看向他帶來的文件袋。
「你負責過變截面喉道的非定常傳熱?」
「做過溫度勢推廣,也在整理熱衝擊與結構阻尼的耦合項。」
郭永懷把鉛筆放到圖紙邊,示意他繼續。
他此刻掌握的信息來自錢學森的簡短介紹,只知道姜明參與過高溫爐控制與制導復算,對其理論推導深度仍持審查態度。
姜明走到黑板前,先畫出變截面喉道,再將壁面熱流、材料導熱與結構振動寫進同一套坐標。
「點火和關機階段,喉道截面變化會改變局部熱流峰值,溫度梯度又反過來影響材料彈性模量,若阻尼仍取定值,熱應力波會在變截面處被低估。」
他列出非定常熱傳導積分方程,把溫度相關導熱係數吸收到新的溫度勢變量中,再引出移動邊界上的能量守恆條件。
郭永懷起身走到黑板前,從第一行看到末端邊界項,鉛筆在手裡轉過一圈,隨後落在非軸對稱擾動被省略的位置。
他在那一項上畫出一個沉重的問號。
「軸對稱喉道里,這個變換能用,再入彈頭帶攻角時,駐點偏移會讓周向熱流分布失去對稱性,你把邊界溫度寫成單值函數,側向燒蝕一出現,解會沿錯誤法向退化。」
辦公室里的討論聲傳到走廊,幾名抱著資料經過的研究員放慢腳步,從半開的門口朝黑板看。
姜明在五院論證會上已經露過面,可許多人只聽說他擅長工程控制,此刻見他與剛歸國的郭永懷直接討論三維燒蝕邊界,腳下便挪不開了。
一名海外歸國參謀拿著蘇聯再入資料走進來,試圖用現有框架調和兩邊意見。
「蘇方計算也採用等效軸對稱處理,工程上可以把攻角熱流折算成修正係數,先保節點,後續再細化。」
郭永懷翻開帶來的氣動加熱曲線,將兩組攻角條件下的燒蝕速率擺到桌面。
「修正係數只能貼在結果上,材料表面一旦沿周向產生非均勻退縮,法向、曲率和熱流方向都會變化,舊邊界繼續使用,誤差會進到厚度估算里。」
參謀對照曲線看了幾行,原先準備好的蘇聯公式無法覆蓋側向燒蝕,只得把資料放回桌上。
姜明盯著黑板上的問號,原本準備寫入馮·卡門回信的溫度勢方案卡在同一個缺口,若這一處無法補上,喉道方法也難以安全推廣到再入段。
他擦去單值邊界函數,改用局部曲面坐標描述燒蝕界面,把溫度勢沿法向、切向和周向分別展開。
「邊界溫度改成曲面上的場量,移動速度由局部能量平衡給出,攻角造成的駐點偏移進入周向熱流項,材料應力則跟著界面法向更新。」
郭永懷接過粉筆,在三維熱應力張量旁補上剪切分量,又把曲率變化對局部熱流聚集的影響寫進退縮速度。
「還差結構響應,熱層削薄以後,外載傳遞路徑也在變。」
姜明從喉道阻尼耦合的推導中抽出溫度相關模量項,將材料厚度作為時變參數代入結構方程,再把熱應力張量與燒蝕速度閉合。
兩人一人守住流動與燒蝕,一人補全非定常傳熱和結構阻尼,黑板上的方程逐步連成一套可計算路徑。
走廊里的研究員越聚越多,錢學森卻始終站在桌邊,只在兩人涉及總體接口時記下幾個符號。
最後一項邊界條件補齊後,郭永懷回到茶几旁,拿計算尺代入資料中的典型再入熱流。
姜明使用現行材料厚度進行第一輪估算,燒蝕餘量在非軸對稱條件下被提前耗盡,結構安全係數降到總體紅線附近。
郭永懷換用另一組攻角數據,結果仍指向同一處缺口,且駐點偏移較大的工況更危險。
「原估算要加厚。」
他把計算尺推給姜明。
姜明按三組材料參數復算,綜合加工公差、熱流峰值和退縮速率後,將增厚比例落在百分之十八至百分之二十二之間。
「工程定額按兩成增加,另留試驗修正口。」
錢學森在任務表上寫下這一結論,又把材料組、結構組和彈道組的調用權限劃到同一欄。
原先姜明只能調閱制導與溫控相關數據,此刻再入熱防護的熱流資料、材料曲線和結構接口也向他開放。
桌上的電話連續響起,五院高層先問再入段定稿時間,又催總體組在第二天會議前提交材料重量變化。
錢學森聽完要求,只給出一個晚上。
「今晚完成三套工況復算,增厚後的重心與彈道影響交給總體組同步處理,明早形成簽字稿。」
姜明收攏草稿,連續多線工作的疲勞壓在眼眶周圍,可黑板上的問號已經被三維邊界條件替換,這次交鋒反而讓他的思路清楚許多。
郭永懷走到他身邊,抬手拍了拍他的肩膀。
「你的溫度勢變換抓住了物理本質,遇到三維邊界也肯拆掉重來,這種直覺比背一整套公式有用。」
門外探看的研究員各自散開,先前的審視隨黑板上的閉合方程轉成議論,幾個人直接去取材料數據,準備加入夜間復算。
姜明把馮·卡門第三封來信中的喉道問題重新夾進草稿,郭永懷指出的非軸對稱缺口,也為那封回信補上了更堅實的方向。
錢學森將絕密任務封套交給郭永懷,隨後又把資源調用單遞給姜明。
「你可以直接調物理所高溫材料記錄和總體組機時摘要,手續由辦公室補齊,但每一份資料都要按甲級件回收。」
姜明接過調用單,簽名欄旁多出一枚臨時授權章,意味著他在基礎理論與工程接口之間獲得了更大的調度空間。
郭永懷收起桌上的推導草稿,準備前往材料組時,視線落在另一份蓋著紅章的蘇聯氣象參數評估單上。
他翻開首頁,看見低馬赫側偏係數和酒泉季風輸入,手裡的鉛筆停在那條異常平滑的曲線旁。
「這條線是誰處理的?」
錢學森將評估單轉向他,郭永懷逐頁看到末段,眉間的紋路越來越深,最後把剛畫過問號的鉛筆,重重壓在蘇方矩陣的修訂日期上。