四合院我跟国家提出南天门计划第334章 飞控进化

风洞中那场几乎导致模型解体的剧烈震颤像一道深刻的伤疤刻在每一个项目组成员的心里。

数据记录仪里保存的那段狂暴波形成为整个团队必须啃下的硬骨头。

问题根源被张彬锁定在机体结构与特定气流条件的致命共振上但这只是诊断治疗更加艰难。

直接修改机体结构意味着牵一发而动全身可能需要重新设计承力框架那将耗费大量时间甚至可能动摇整个气动布局的基础。

在结构与气动暂时难以大幅改动的前提下唯一的希望就落在了飞机的“神经中枢”——飞控系统上。

张彬带着飞控团队驻扎进了计算中心。

房间里堆满了打印出来的数据纸带黑板上画满了传递函数框图和微分方程。

空气中弥漫着熬夜的咖啡味和粉笔灰的气息。

他们要在不改变硬件的前提下通过纯软件的方式为白帝乙型注入对抗震颤的“免疫力”。

“传统的增益调参和滤波器对付不了这种频率精准、能量巨大的耦合震颤。

”张彬指着黑板上那个87赫兹的尖锐峰值“它太快太猛。

等我们的控制系统检测到振动再做出反应机体可能已经承受了数次过载冲击。

我们需要一种更聪明、更前瞻的方法。

” 他提出了一个超越当时主流飞控设计理念的思路——“主动抑制”。

不是被动地响应振动而是主动地产生一个与震颤信号幅度相等、相位相反的控制指令去抵消它如同用声波去抵消噪音。

“这需要我们的飞控系统能够实时识别出这个特定频率的振动信号并在一两个毫秒内计算出抵消它所需的舵面偏转指令。

”张彬的目光扫过飞控团队的每一位成员“这本质上是一个基于传感器反馈的、快速的数字滤波和相位补偿问题。

” 困境立刻凸显。

这个思路在理论上是成立的但落实到代码层面其计算复杂度远超当前白帝乙型原型机所搭载的、基于分立元件和早期集成电路的机载计算机的处理能力。

那台计算机的内存以千字节计运算速度以万次每秒计应对常规飞行控制尚可但要实时运行如此复杂的算法无异于小马拉大车。

冲突尖锐地体现在软件算法的高要求与硬件计算能力的低下之间。

飞控团队的首席软件工程师老赵挠着所剩不多的头发盯着张彬写出的核心算法伪代码眉头拧成了疙瘩。

“张顾问这个递归最小二乘辨识加上自适应陷波滤波的思路……计算量太大了。

”老赵指着几个需要大量乘加运算和矩阵更新的环节“光是这个实时频率跟踪模块就需要占用我们超过百分之四十的CPU时间和一大半可用内存。

这还不算后续相位生成和舵面指令合成的部分。

我们的‘算盘’（他们对机载计算机的戏称）打不动这么复杂的账。

” 张彬没有坚持原样实现。

他深知在有限的硬件条件下必须做出妥协和简化。

“我们不追求完美的自适应可以做一个‘半主动’的版本。

”他拿起粉笔开始在原有框架上删减。

“首先我们锁定目标频率就是87赫兹允许正负0.5赫兹的跟踪带宽这样可以简化频率辨识环节。

” “其次振幅估计模块我们可以用查表结合线性插值来代替部分实时计算提前在地面算好不同马赫数、不同攻角下的预估振幅曲线。

” “最后相位补偿环节我们采用固定的超前-滞后网络针对87赫兹附近优化参数不再追求全频段自适应。

” 这是一个被阉割、被简化的“主动抑制”算法它牺牲了通用性和部分鲁棒性将所有计算资源集中起来只为对付那一个已知的、致命的频率。

它像一把特制的钥匙只能打开一把锁但只要能打开就足够了。

收获在无数个不眠之夜后降临。

飞控团队根据张彬简化的算法框架用汇编语言和有限的底层代码硬是在那台“算盘”有限的内存和速度限制下挤出了一个专门针对87赫兹震颤的抑制模块。

他们将这个模块嵌入到原有的飞控律中进行了大量的数字仿真和半物理模拟测试。

在模拟环境中当注入87赫兹的模拟振动信号时新的飞控软件能够在十几个毫秒内识别并开始输出抵消指令舵面随之产生高频的、小幅度的反向偏转成功地将模拟振动振幅压制了百分之七十以上。

虽然未能完全消除但百分之七十的抑制效果足以将震颤的强度从“导致解体”降低到“机体可承受”的范围。

这个结果让所有参与攻关的人员都长长舒了一口气。

然而钩子也随之浮现。

当老赵拿着最终固化好的飞控软件代码和资源占用报告找到张彬时他的表情混合着成功后的疲惫和新的忧虑。

“张顾问软件是搞出来了也测试过了。

”老赵将报告递给张彬“但是这个抑制模块几乎吃掉了我们计算机所有的剩余运算资源和内存余量。

整个飞控系统的响应余度被压缩到了极限。

如果未来需要增加新的控制功能或者应对更复杂的飞行条件现在的计算机……肯定不够用了。

” 他指着报告上标红的内存和CPU占用率数据：“这次是为了救命我们硬塞进去了。

但白帝乙型不能永远带着一个绷紧到极限的‘大脑’飞行。

下一代机载计算机必须更快内存必须更大。

” 新的飞控软件如同一剂强效药暂时压制了病症但其本身的“体重”和“食量”对承载它的硬件平台提出了更高的要求。

这无形中极大地推动了国产高性能机载计算机迭代需求的紧迫性。

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