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第488章 雏鹰振翼,触手星辰(1 / 1)

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毕业季的钟声,在校园里敲响,也敲在了云逍和云瑶人生的一个关键节点上。四年光阴,弹指而过。镜湖畔的银杏黄了又绿,见证了雏鹰羽翼渐丰,即将真正振翅飞向他们仰望已久的苍穹。

国防科大的毕业设计答辩,气氛庄重得近乎肃穆。能站在这里的,无一不是经过四年严苛锤炼的佼佼者,而他们的毕业课题,往往直接对接国家重大项目的预研或难题攻关。

云逍的课题,隶属于一个代号“鸿鹄”的新一代空天飞机预研项目组。他的任务,是参与其中最为核心、也最为艰深的“新型组合循环发动机部分流道与燃烧室耦合设计及动态稳定性初步分析”。名字冗长而专业,简单说,就是要为一种能在亚音速、超音速乃至高超音速状态下高效工作,并实现大气层内吸气与大气层外火箭模式平滑切换的“心脏”,设计其最关键的“血管”与“燃烧室”雏形,并确保它在极端复杂的变工况下不会“心跳失常”。

答辩教室里,坐着项目总师、发动机领域的数位国宝级专家、以及学校的资深教授。空气凝滞,只有投影仪散热风扇的轻微嗡鸣。云逍站在讲台上,一身笔挺的学员常服,肩章上的星徽在灯光下微亮。他脸上看不出紧张,只有一种全神贯注的沉静。

他打开自己的设计报告和仿真结果。全息投影上,复杂的发动机流道三维模型旋转展开,内部温度场、压力场、速度矢量如同绚烂而又危险的极光般流动。他的讲解清晰、冷静,从基础理论出发,到设计约束分析,再到他采用的一种结合了传统计算流体力学和新兴的“基于物理信息神经网络”的混合优化方法,一步步推导出最终的结构方案和动态稳定性边界。

“传统的设计往往将流道与燃烧室视为相对独立的模块进行优化,再耦合验证。”云逍的声音平稳,带着金属般的质感,“但在极端变工况下,这种解耦优化可能导致模态转换时产生剧烈的压力振荡甚至喘振。我的思路是,在初始设计阶段,就将流道几何与燃烧室头部燃料喷射策略、旋流器结构进行一体化建模,将动态稳定性作为硬约束直接嵌入优化目标函数。”

他调出一组对比数据:“采用新方法得到的初步方案,在模拟的高超音速突防段到亚燃冲压转换过程中,燃烧室压力脉动峰值降低了约百分之十八,模态切换时间预估缩短百分之十五。当然,这只是基于当前模型和有限工况的仿真结果,距离工程实现还有漫长的路要走。”

一位头发花白的老专家推了推眼镜,犀利地问:“你的混合优化方法,引入了神经网络代理模型。如何保证其在设计空间边界外推时的可靠性?‘黑箱’特性是否会掩盖潜在的物理不稳定机制?”

云逍早有准备,调出另一组图表:“您的问题非常关键。我们在代理模型训练中,严格限定了其外推权限,并设置了基于基础物理方程(如n-s方程简化形式、化学反应速率方程)的‘合理性校验’环节。任何明显违背基础物理定律的预测都会被标记并交由高保真仿真复核。同时,我们尝试对代理模型进行局部可解释性分析,虽然不能完全透明,但可以追溯某些关键设计参数对稳定性的主要影响路径,辅助理解。” 他展示了几条影响因子追溯路径图,虽然复杂,但逻辑清晰。

提问环节持续了将近一个小时,问题一个比一个刁钻深入。云逍始终沉着应对,答不上的便坦然承认是当前研究的局限性或自己学力未逮,但会提出可能的后续研究方向。他的扎实功底、清晰逻辑以及对工程问题本质的敏锐把握,给在场的评审们留下了深刻印象。

最终,他的毕业设计获得了“特优”评价。项目总师在评语中写道:“设计思路新颖且紧扣工程痛点,分析方法前沿且稳健,展现出卓越的理论功底、工程洞察力和解决复杂问题的潜力。其成果已纳入‘鸿鹄’项目预研资料库,部分思路将为后续详细设计提供重要参考。”

几乎在同一时间,浙大的毕业答辩会场,气氛则稍显不同,但严谨程度丝毫不减。云瑶的课题,是她跟随陈教授课题组深入研究的自然延伸,也是她个人理想的集中投射——“面向超长期星际航行的微型封闭生态循环系统‘青穹-ii’代概念设计与关键环节验证”。

她的展示从一个充满诗意的短片开始:在寂静的星海背景下,一个散发着柔和白光的透明球体缓缓旋转,内部有微型的“森林”、“湿地”、“农田”分层错落,水流蜿蜒,光影模拟着日升月落,微小的植物欣欣向荣,甚至还有模拟的鱼类和昆虫影像点缀其间。短片配乐空灵,瞬间将人带入一个孤独又充满生机的宇宙旅居想象。

短片结束,云瑶走到台前。她穿着一身简洁的浅色西装套裙,长发绾起,显得干练又沉静。脸上带着温和而坚定的笑容。“刚才大家看到的,是我们团队构建的‘青穹-ii’概念视觉模型。而我的毕业设计工作,聚焦于其中最为关键、也最脆弱的环节——在多物种、小尺度封闭环境下,营养物质(特别是氮、磷)循环的闭合与稳定维持。”

她切入正题,展示出大量的实验数据、数学模型和微观生态观察记录。她不仅设计了更高效的多级水培-微生物膜联合净化与养分回收子系统,还重点研究引入了几种特定的固氮蓝细菌和具有特殊磷吸附-缓释功能的改性微生物群落,通过精确控制光照、水流剪切力和群落比例,试图在极小空间内构建起相对稳定、抗扰动能力更强的营养元素内部循环。

“我们最大的挑战,是如何在追求循环闭合度的同时,避免系统的脆弱化和‘生态简化’。”云瑶调出一张对比图,“‘青穹-i’代模型更注重效率,但物种单一,在一次模拟的电力中断事故中,系统崩溃速度很快。‘青穹-ii’代,我们牺牲了部分初始物质利用效率,但通过增加功能冗余物种、设计更柔和的物质转换路径、以及引入这个基于群体感应的微弱负反馈调节机制……”她指向一个复杂的微分方程模型,“系统在面对类似扰动时,恢复稳定态的弹性和时间都有了显着改善。”

评委中一位从事航天生命保障系统研究的专家问道:“你的模型很美,理念也很前沿。但考虑到真实的星际飞船载荷限制和能源供给,如此复杂的生态结构,其维持成本(质量、体积、能耗)是否现实?目前国际上的主流思路,还是偏向于高度集约化、工厂化的‘人工生态’。”

云瑶点点头,诚恳地说:“老师您说得对,这是当前最大的矛盾。我们的设计,与其说是一个即将上天的方案,不如说是一个探索‘可能性’和‘方向性’的研究平台。我们想证明,即使在极端约束下,‘自然式’的微缩生态循环在理论上具备更高长期稳定性和乘员心理支持潜力的可能。至于如何将其‘压缩’、‘轻量化’,正是我们未来需要攻克的核心工程技术难题。或许,这需要材料、能源、信息控制等多个领域的共同突破。” 她展示了几种基于未来可能技术的“压缩”设想图,虽然充满假设,但思路开阔。

她的答辩同样获得了高度评价。评审意见认为:“设计兼具科学严谨性与人文关怀,对封闭生态系统内在稳定机制有深入探索和独到见解,具有重要的理论前瞻价值。相关模型与数据已被纳入国家深空探测生命保障系统长远发展规划的参考案例库。”

毕业典礼相继举行。拨穗,合影,拥抱,告别。当喧嚣渐渐沉淀,两封几乎同时抵达的、印着相同徽记的正式信函,被分别送到了即将离开校园的云逍和云瑶手中。

信函来自“国家深空探索与可持续发展部”。措辞郑重而充满期待,邀请他们加入该部门下属的前沿研究中心,参与国家未来深空探测与空间开发的长期性、基础性研究工作。信中还提及,鉴于他们在毕业设计中的突出表现和对国家长远战略需求的潜在契合,将为他们提供特殊的培养路径和项目参与机会。

云逍握着信,站在国防科大的校门前,望着广场上矗立的火箭模型,胸膛起伏。四年磨砺,汗水与星辰为伴,终于亲手触碰到了那扇通往真实星空事业的门扉。

云瑶在浙大的启真湖畔展开信纸,湖风拂动她的发梢。她想起自己画过的“栖霞居”,想起实验室里那些微小的生命,想起心中那片一直向往的、能与自然和谐共存的星空家园。如今,一条可以将理想与现实连接起来的道路,清晰地铺展在了脚下。

他们几乎同时拨通了家里的视频。屏幕上,冷月凝的眼圈瞬间红了,是喜悦,是骄傲,更是看到孩子真正长大的百感交集。云疏依旧坐在他常坐的位置,看着屏幕上儿女眼中那如星辰般亮起的光芒,脸上浮现出一抹极淡、却无比真实的欣慰笑容。

“路,才刚开始。”他缓缓说道,声音透过扬声器,沉稳如初,“脚踏实地,仰望星空。记住你们为何出发。”

镜湖的水,静静映照着天光云影。而新的征程,已然在这片宁静的港湾之外,展开了波澜壮阔的画卷。雏鹰振翼,其声初厉;星辰在手,其路方长。

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