六月初,瓷窑村西侧那条被选作风洞洞体的天然沟壑里,气氛凝重得能拧出水来。顾修然和魏砚深并肩站在刚刚安装好的动力段前,盯着测速仪上的数字,两人的眉头皱得一个比一个紧。
“风速波动范围,正负百分之十五。”魏砚深念出数据,声音干巴巴的,“设计标准是正负百分之五。这差得太远了。”
沟壑里,那台从太原电厂拆来的大功率鼓风机正在全力运转,发出沉闷的轰鸣。但气流通过这段天然形成的、稍加修整的洞体时,明显能看到测速仪指针在不停晃动——快一阵,慢一阵,毫无规律。
苗向国从洞口猫着腰钻进来,满身满脸都是灰:“顾工、魏工,咋样?调试还顺利不?”
顾修然没说话,把测速仪读数递给他看。苗向国眯眼瞅了瞅,倒吸一口凉气:“这这风咋还带喘气的?”
“不是风喘气,是洞体有问题。”魏砚深指向洞壁,“你看这些天然岩壁,虽然咱们做了衬砌打磨,但整体形状不规则,截面变化太大。气流通过时,在凸起处加速,在凹陷处减速,还产生旋涡。”
他走到洞壁前,用手摸着那些起伏的岩石表面:“简单说,就是这洞体长得太‘丑’,风走着走着就迷路了。”
苗向国苦着脸:“可这已经是附近最直、最规整的一条沟了。当初选它,就是看中它省工省料——大部分是现成的,只需要在里头‘套’一层钢板衬砌就行。”
“省工省料是好,但性能不达标啊。”顾修然终于开口,声音有些沙哑。他已经三天没怎么合眼,一直泡在工地上。“风洞是什么?是给飞机‘算命’的地方。风都不稳,测出来的数据谁敢信?设计组敢按这个数据造飞机?”
三人沉默。洞外传来工人们休息时的说笑声,更衬得洞内的安静压抑。
过了好一会儿,顾修然忽然站起身,走到洞口往外看。这条沟壑大约八十米长,两侧是十来米高的土石山坡,坡度很陡。他盯着山坡看了半天,又走回洞内,用手电筒照了照洞壁与山坡结合的部位。
“苗工。”他转头,眼睛在昏暗的光线下发亮,“咱们能不能在沟两侧的山坡里,再掏两条辅助风道?”
“啥?”苗向国没听明白。
魏砚深却立刻懂了:“你是说,在主风洞两侧,平行地挖两条小风道,用来调节气流?”
“对!”顾修然抓起根粉笔,在洞壁上画简图,“你们看,现在的问题是因为洞体截面变化,气流速度不均。如果在两侧挖辅助风道,我们可以通过调节辅助风道的开闭、风量,来‘补偿’主风洞的速度波动——主风洞某处快了,就让辅助风道在那儿多进风;慢了,就少进风或者排风。”
魏砚深凑近细看:“原理上可行,就像给河道开泄洪渠。但实施起来这得精确计算每个位置需要补偿的风量,还要设计可调节的风门。”
“计算我来做。”顾修然说得很坚定,“施工”
苗向国挠着头:“在两侧山坡里平行挖洞?顾工,这工程量可不小啊!而且得保证和主风洞的间距一致,不然起不到调节作用。”
“工程量总比重挖一个风洞小吧?”顾修然看着他,“现在的问题是,咱们没时间、也没条件重新选址开挖了。这条沟是唯一的选择,只能想办法让它‘变好’。”
魏砚深思忖片刻,点头:“我同意。不过顾工,你得先拿出详细的计算方案——辅助风道开在哪里,开多大,间距多少,风门怎么设计。这些不确定,施工没法开始。”
“给我两天。”顾修然转身就往外走,“不,一天半。明天下午给你方案。
看着他匆匆离去的背影,苗向国叹了口气,对魏砚深说:“魏工,你说这法子能成吗?我听着咋这么玄乎呢?”
“玄乎是玄乎,但顾工这人”魏砚深笑了笑,“他在德国专攻的就是风洞设计和流体力学。既然他说能成,咱们就该试试。”
“成吧!”苗向国一拍大腿,“我这就去组织人手,准备开山工具。不过魏工,您得给我个准话——这辅助风道,得挖多宽多高?”
魏砚深掏出小本子,边算边说:“初步估算,截面不能小于主风洞的三分之一,不然调节能力不够。具体等顾工的计算结果。”
第二天下午,顾修然果然准时出现在工地。他抱着一卷手绘图纸,眼睛里布满血丝,但精神亢奋。
“方案出来了!”。全长与主风洞等长。”
苗向国蹲下来看图:“这密密麻麻的箭头是”
“是气流调节方向。”顾修然指着图上的标注,“一共设计了二十四个调节段,每段三米多长。每个调节段在辅助风道与主风洞之间开连通孔,孔上装可调节百叶窗——就像窗户一样,开大开小可以控制。”
魏砚深仔细看着那些复杂的计算数据:“你这个调节逻辑是基于流体力学中的质量守恒和动量方程?”
“对,简化模型。”顾修然点头,“实际效果肯定有偏差,但至少理论上是成立的。咱们可以先施工一段试验段,实测验证后再全面铺开。”
“那就干!”苗向国站起身,朝工人们喊,“兄弟们,抄家伙!咱们要给这山‘开肋巴骨’了!”
接下来的三天,风洞工地变成了开山工地。工人们用钢钎、铁锤、炸药(少量),在沟壑两侧的山坡上平行开挖。顾修然和魏砚深全程在现场,用经纬仪和水准仪控制着开挖的方向和坡度,确保两条辅助风道与主风洞严格平行。
陆哲远不知什么时候也溜达过来看热闹,站在沟沿上往下瞅:“哟,顾工、魏工,你们这是要给山做手术啊?”
魏砚深头也不抬:“陆工,你航电组不忙?”
“忙啊!”陆哲远理直气壮,“所以出来透透气,换换脑子。苏工把我关屋里三天了,非让我把那个滤波器噪声再降三个分贝——我的天,那玩意儿现在的噪声水平已经比蚊子叫还轻了!”
顾修然难得地笑了:“那你不如留下来帮忙扛石头,绝对‘换脑子’。”
“别别别!”陆哲远连连摆手,“我就是看看,看看。不过顾工,你们这法子真能成?我怎么觉着像给破衣服打补丁,越补越烂呢?”
“成不成试了才知道。”顾修然指着已经挖出雏形的辅助风道,“你看,这就跟人一样,主气道不通畅,就开两条辅助气道帮着喘气。道理是相通的。”
陆哲远若有所思:“有点意思诶,那你们这调节百叶窗,要不要用电动的?我们航电组可以帮忙做控制!”
“暂时用手动。”魏砚深说,“等调试稳定了,再考虑升级。”
一周后,第一段十米长的试验段完工。主风洞、两侧辅助风道、连同中间的连通孔和手动百叶窗全部安装到位。工人们屏息凝神,看着顾修然和魏砚深做调试。
鼓风机再次启动。这次,顾修然亲自操作那些百叶窗,根据测速仪的读数,像调乐器一样仔细调节每个孔的开度。
“一号孔,开三分之一二号孔,全闭三号孔,开一半”
测速仪的指针起初还在晃动,但随着他的调节,渐渐稳定下来。十分钟后,指针的波动范围缩小到正负百分之八。
“有戏!”魏砚深眼睛亮了,“继续调!”
又过了半小时,经过反复微调,测速仪指针终于稳稳地停在设计风速值上,波动范围——正负百分之四。
“达标了!”苗向国第一个喊出来。
沟壑里爆发出欢呼声。工人们互相拍着肩膀,满脸都是黑灰,但笑得灿烂。
顾修然长舒一口气,靠在洞壁上,这才感觉到累。魏砚深走过来,递给他水壶:“老顾,你这招‘借山造风道’,真成了。”
“只是试验段成了。”顾修然喝了口水,声音有些虚,“全长八十米,还有七十米没挖。而且”他顿了顿,“我担心长期运行后,百叶窗的机械结构会磨损,调节精度下降。”
“那是以后的事。”魏砚深拍拍他肩膀,“至少眼前这关,咱们闯过去了。”
当天晚上,风洞工地破例加了餐。炊事班炖了一大锅土豆烧肉,香气飘出老远。顾修然端着饭碗,却没什么胃口,眼睛还盯着摊在膝盖上的图纸。
苗向国凑过来:“顾工,还想啥呢?问题不都解决了?”
“我在想”顾修然用筷子在图纸上点了一个位置,“试验段是成功了,但全段贯通后,气流可能会在辅助风道里产生驻波。如果真有驻波,那调节效果会大打折扣。”
“驻波是啥?”
“就是风在管道里来回反射,形成固定不动的波峰波谷。”顾修然解释,“就像吹笛子,气流在管子里振动出声音。咱们不需要‘声音’,只需要平稳的风。”
苗向国听得云里雾里,但抓住了重点:“那咋办?”
“得提前预防。”顾修然放下饭碗,又拿起笔,“在辅助风道里加消波装置可能是吸音材料,也可能是特殊形状的挡板。我得再算算。”
夜色渐深,工棚里的灯还亮着。而就在顾修然埋头计算时,负责夜巡的工人在新挖的辅助风道深处,发现岩壁上有一片不寻常的湿润——不是渗水,而像是某种矿物在微弱地反光。这个发现,他本想明天再汇报,却不知这片反光背后,可能藏着比“驻波”更让人头疼的问题。