四合院我跟国家提出南天门计划第149章 首个任务计算难题

第七研究所的夜晚寂静而漫长只有山风吹过窗棂的呜咽和远处机房隐约传来的机器运转声。

张彬坐在分配给自己的那张旧书桌前台灯的光晕照亮了摊开的任务资料和厚厚一叠草稿纸。

钱所长交给他的任务是参与预研中的“云霄”项目——一种旨在突破现有飞行包线的新型高空高速飞行器。

他负责的初步工作是分析其一种特殊翼身融合布局在跨音速（马赫数0.8至1.2区间）特定工况下的压力分布与稳定性特征。

资料里提供了基本的几何参数、来流条件和简化数学模型。

所里目前主要依赖两种计算手段：一是基于经验公式和线化理论的手工估算这种方法快速但精度低尤其在复杂的非线性跨音速区误差很大；二是使用一台苏制“乌拉尔”电子管计算机进行数值求解但这台机器速度慢内存小存储能力有限求解一个稍微复杂的工况就需要设置大量参数进行长时间的批次运算且故障频发效率极其低下。

张彬尝试用所里通用的手工估算方法处理一组数据。

他运用【理论空气动力学（进阶）】的知识很快发现这些简化方法在跨音速区特别是靠近马赫数1附近对激波位置、强度以及由此引发的流动分离和压力突变的预测能力非常薄弱与真实物理现象可能相去甚远。

而依赖“乌拉尔”计算机按照现有流程完成他所负责部分的系统性计算预估需要耗费数周甚至更长时间这显然无法满足项目快速迭代的需求。

他放下计算尺和草稿纸揉了揉眉心。

脑海中【数值计算方法基础】的知识在飞速运转。

现有的计算模型过于粗糙离散方法不够高效迭代策略也存在优化空间。

他意识到如果不能改进计算方法提升效率他的工作将举步维艰更谈不上在项目组中提出有价值的见解。

接下来的两天张彬没有急于提交任何初步结果而是将自己埋首在资料室和机房。

他仔细研究“乌拉尔”计算机的指令手册和编程方式（基于【电子管计算机原理】）分析现有气动计算程序的逻辑脉络。

同时他运用更深入的数值分析知识开始构思一种改进的求解策略——采用更适应跨音速流动特性的差分格式优化网格划分方式以减少计算量并设计一种更稳定的迭代收敛判据。

这需要他对数学模型和计算机实现都有深刻的理解。

他在草稿纸上写满复杂的偏微分方程离散形式、稳定性分析条件和程序流程图。

他的专注引起了同一办公室一位姓赵的老研究员的注意。

老赵看着这个新来的年轻人不声不响却不是在死板地照搬手册而是在一堆看似杂乱的草稿上进行着深层的推演忍不住提醒道：“小张啊所里的计算条件是有限的‘乌拉尔’就那个能力。

有时候不要太理想化先用成熟的方法得出个大概交给上面判断更重要。

” 张彬抬起头对老赵的好意提醒表示感谢但手中的笔并未停下：“赵工我明白。

我只是想看看有没有可能让‘乌拉尔’也能算得更快、更准一点。

” 他并没有直接提出要推翻现有方法而是着眼于“优化”和“改进”这显得更具操作性也更容易被接受。

他花了大量时间将构思的新算法步骤细化并开始尝试将其转化为“乌拉尔”计算机能够识别和执行的指令序列。

这个过程繁琐而枯燥需要极大的耐心和对机器特性的熟悉。

第三天下午张彬拿着初步整理好的新算法思路和部分手写程序代码找到项目组的气动理论负责人一位姓孙的副研究员。

孙研究员看着张彬递过来的、写得密密麻麻却条理清晰的草稿起初有些不以为意但随着张彬的讲解——如何通过改变离散格式减少数值耗散如何调整网格疏密捕捉激波如何设置新的迭代步骤加速收敛——他的神色逐渐变得严肃起来。

“你这个思路……有点意思。

”孙研究员推了推眼镜指着其中一个公式“这里你是怎么考虑边界条件影响的？” 张彬立刻给出了基于特征线理论的解释清晰而严谨。

孙研究员沉吟片刻又问了几个关键节点的处理方式张彬都对答如流显然经过了深思熟虑。

“理论上可行但实际在‘乌拉尔’上实现调试起来会很麻烦。

”孙研究员指出了现实困难。

“我已经初步模拟了计算流程并编写了部分核心段的代码草稿。

”张彬将另一叠手写程序递过去“如果组里允许我可以尝试在下一批计算任务中选取一个典型工况进行对比验证。

” 孙研究员看着张彬沉稳而自信的眼神又看了看那逻辑严密的草稿和准备充分的代码终于点了点头：“好我给你一个机会。

下次计算任务你跟我一起进机房用你的方法算一组数据和旧方法的结果对比看看。

记住不要影响正常任务进度。

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