作者:十月廿二
不過,劉永全這會兒滿腦子都是好奇,也沒注意對方語氣中的細微變化:
“不是測的光譜……我現在正在132廠這邊,用紅外成像系統和受激干涉進行的觀測。”
彭文質又是一愣,旋即意識到是溝通過程中搞出了烏龍,於是把注意力重新放回了對方所說的異常情況上面。
“紅外成像和受激干涉都不算是嚴格的固體材料檢測手段,真要想獲取詳細的紅外光特性還是要做光譜……”
他前半輩子的工作都在實驗室,對於工程口偶爾整出來的奇思妙想很是無奈。
但劉永全的回應也突出一個理直氣壯:
“就算受激干涉譜在精度方面趕不上光譜,也不可能出現這麼大的誤差纔對吧?”
這句話有理有據,讓彭文質一時失語。
但卻也給了他新的靈感:
“老劉,你們進行測量的時候,被測目標是暴露在大氣環境下?”
劉永全有些無奈:
“我們測的是一整架飛機,總不能裝進一個真空罐裏面去……那成本也太離譜了,而且這也不符合實際的工作環境。”
“那就對了……確實有一種理論上的可能。”
彭文質解釋道:
“紅外探測的大氣窗口波段是3-5微米和8-14微米,除此以外的部分很容易被二氧化碳和水蒸氣吸收,所以如果一種材料精確地在這兩個窗口波段,或者其中之一具有高吸收率,其它所有波段都具有高透射率,那麼就可以在宏觀上同時實現低紅外信號和高散熱能力,而咱們之前不分頻段進行的紅外發射特性測試也發現不了這一點……”
剛開始,他還是一副恍然大悟的樣子。
然而說到後面,自己都有點將信將疑了:
“可是這種特性的材料實在太理想了,我們過去一般都只敢在論文最後面‘未來工作展望’的部分寫上一些相關內容,否則很容易被認爲是吹牛逼……”
“我們院應該沒有這麼厲害纔對……吧?”
劉永全此時已經大喜過望,哪還顧不上這些:
“照你這麼說,只要把這種塗層覆蓋到整個物體表面,就可以讓目標在紅外成像系統的視野裏完全消失?”
說着下意識看向旁邊正等着溝通結果的楊韋。
而後者此時也是兩眼冒光。
要是能實現紅外和雷達信號的雙重隱身,那二十號工程對於他來說可就算毫無遺憾了。
不過,彭文質倒是沒有他們倆這麼樂觀:
“原理上確實是這樣……但首先這種材料的力學性能和塗敷性能一般,需要大量添加劑才能附着到金屬或者複合材料表面,現在用量少還好,真要塗滿整架飛機的話成本和重量恐怕都是問題。”
“當然這一點總歸有辦法克服,更重要的是,咱們最好首先確定,這種特性不是個例……”
劉永全有些難繃地皺起眉頭:
“化學成分確定的情況下,材料特性還能是個例?”
彭文質當即就笑了:
“這可難說……材料學發展到今天,雖然在很多方面都有了長足進步,但本質上仍然屬於更加高效的煉丹,除非……”
他的話到這裏戛然而止。
“除非什麼?”
劉永全忍不住追問。
“除非能在某種程度上根據微觀粒子排布形式,預測到材料的宏觀屬性。”
這一次,彭文質的語氣中已經滿是嚴肅:
“所以我準備聯繫一下火炬實驗室,常院士他們搞不好真能做到……”
聽到常浩南的名字,劉永全突然有了一種“繞過一圈之後又回到原點”的感覺。
他苦笑着搖了搖頭,然後看向旁邊桌上的檯曆。
2009年1月16日。
“常總現在……應該不在京城。”
按照計劃,“玄鳥”高超音速飛行器即將連續進行第四和五次飛行測試,同時,常浩南提議的“千目巡天”雷達網也已經完成部署,將藉此機會驗證其對鄰近空間內高超音速目標的監視和預警能力。
當然,這些細節肯定沒辦法跟對面的彭文質解釋太清楚。
“先不管這麼多了……”
彭文質的語速飛快:
“如果這種人工設計的超材料能夠成真,那對於整個材料學來說都可能是顛覆性的……”
第1405章 顛覆了,但不是通過你想的方式
當常浩南從隴原省回到京城,看到那張堪稱離奇的紅外發射光譜時,最開始也是有些意外的。
“這結果……你確認過麼?”
他有些將信將疑地向一旁的慄亞波問道。
這份從航空材料研究所傳來的報告只有區區五頁,但已經在他手裏捏了一個多小時的功夫。
紙張邊緣都在反覆的摩挲之下起了毛邊。
常浩南倒不是懷疑航空工業系統內的下屬單位搞數據造假,況且就算造假了也不可能主動送到他手裏。
但這個譜圖可實在是太巧合了。
低發射率特徵幾乎嚴格被限定在兩個大氣觀測窗口波段之內,別說是檢測,就算給一張空白座標紙讓隨便畫,他都不敢畫出這種數據曲線來。
更加離奇的地方在於,這份報告中還特別註明,這份樣本的材料是直接從一臺完成使命的渦扇10G驗證機上面刮下來的,技術人員利用新合成的同型號材料並未能復現出相同的結果。
總不能說渦扇10G是什麼天選聖地,可以給材料加BUFF吧?
“確認過。”
慄亞波摘掉護目鏡,點了點頭:
“航材所的彭研究員大上個星期就把材報告過來了,您回來之前這段時間我一直在重複測試,總的來說雖然可復現性不太好,但還是有三次重複出了基本完全一致的結果,可以認爲這種材料在某種特定條件下具備極強的光譜選擇性……”
常浩南摸了摸下巴,倒是沒有對這個可復現性的問題做太多疑問。
計算材料學研究的日常工作就是設計各種奇奇怪怪的、甚至實際情況下未必能合成出來的材料結構,出現類似各向異性的情況,導致同一材料表現出兩種甚至更多種不同性能是很正常的事情。
“具體來說呢,特定條件是指什麼?”
面對這個問題,慄亞波臉上露出幾分尷尬。
但還是如同唸經一般回答了一大長串:
“製備樣本的時候必須用磁控濺射鍍膜機而不能用電子束蒸發鍍膜機,氬氣環境不能維持太長時間,最多不超過半小時,熱處理需要在氮氣環境下,不能是真空環境,基底材料不能用超聲波清洗儀處理必須手洗……”
“……哦還有,製備週期性碳陣列層的過程中,需要帶一罐冰可樂然後全部喝掉。”
常浩南的鋼筆尖突然在紙上戳出了個墨點。
“啊?”
他以爲自己聽錯了。
“沒錯。”
慄亞波非常嚴肅地確認道:
“而且還必須是可口可樂,別的不行。”
“……”
常浩南嘆了口氣,然後有些無奈地點點頭。
他知道搞實驗材料學或者生物學之類領域的人多少都信點玄學,區區三次試驗其實完全沒有足夠的樣本量,基本可以認定爲巧合。
但不管怎麼說,能提供點情緒價值倒也不錯。
再說只是喝個冰可樂而已,沒加入跪拜儀器或者跳大神之類的環節已經非常尊重唯物主義了,於是便沒有再深究下去:
“以後買可樂的錢記得找柳老師去報銷……”
一段小小的插曲過後,他重新拿起那份報告。
畢竟還有很多疑惑沒有解開:
“你測試用的材料,是按照報告附件裏面提到的工藝自行合成的,還是跟材料研究院那邊一樣,從渦扇10G上刮下來的?”
“是自行合成的……”
見到自家老大切換話題,慄亞波總算鬆了口氣,連忙回答道:
“其實我專門研究過,最後發現彭研究員他們之所以沒辦法用新材料復現出相同結果,就是因爲那邊只有電子束蒸發鍍膜機,這才發現了剛纔的第一項條件。”
聽到這裏,常浩南頓時坐直了身子,下意識嘟噥道:
“這渦扇10G還真能上buff?”
慄亞波這會兒還在回憶自己之前做實驗的細節,自然沒聽清這麼小的聲音:
“抱歉……您說什麼?”
“哦,沒什麼。”
常浩南搖搖頭,開始分析眼前的情況:
“亞波,你有沒有了解過光子晶體?”
慄亞波主要研究的是金屬和碳基符合材料,但對於其它方向的基本概念還不至於一無所知。
“聽說過,好像是一種介電常數呈週期性變化的人工材料,由於布拉格散射效應,可以對光的傳播進行選擇性控制,有點類似電子在半導體材料裏面的傳播能力那樣……”
當說完這個概念的時候,他就已經明白了常浩南的意思:
“您是說,這種塗層材料是一種光子晶體?”
但馬上又有些懷疑自己的判斷:
“可是光子晶體基本都是非金屬基材料,而且都有明顯的多層結構和人爲設計的痕跡,這個塗層材料顯然不符合特徵吧?”
所謂“人爲設計痕跡”和一般意義的人工合成並不是同一種概念,而是在大尺度層面上加入人工基礎單元,形成宏觀等效媒質,至少在目前階段,基本可以認爲無法進行量產。
常浩南擺擺手:
“這種金屬基塗層顯然不具備跟光子晶體相同的宏觀結構,但微觀粒子的排部卻可能在某一維度上具備一定的相似性。”
“你剛纔提到製備樣本必須採用磁控濺射鍍膜機纔能有效觀測到特徵發射現象,就有可能是磁場作用導致材料的微觀結構發生了某種變化,並且這也可以解釋,爲什麼這種材料用電子束蒸發鍍膜到渦扇10G上面走了一圈之後,就具備了相同的特性。”
“換句話說,不是606所和航空材料研究院在測試過程中做的項目不夠全面,而是那時候的材料本身就不具備這樣的性質……”
慄亞波聞言雙眼一亮:
“如果是這樣,那或許可以嘗試利用類似擾動-耗散定理和格林函數法的手段,計算來自一維金屬-電介質週期堆疊結構的熱發射水平,進而從微觀層面實現對這種……或者這類材料的功能設計?”
“原理上是這樣,不過具體到算法層面,可能還需要進行很多優化。”
常浩南迴答道:
“這部分工作由我來完成,你先去驗證我的另外一個猜想。”
本來已經準備起身的慄亞波重新坐回了位置上:
“您說。”
“這種材料應該是塗在尾噴口過渡段表面的,換句話說就是在等離子體的下面,但仍然會對其它方向的紅外信號傳播產生影響……這絕對不是單純發射率低或者吸收能力強就能解釋的。”
慄亞波雖然也是航空專業出身,但從讀博士開始就沒怎麼再接觸過飛機設計了,所以剛纔根本沒往這塊去想。
現在被常浩南這麼一提醒,也終於回過味來。
“那您的意思是……”
常浩南手指在桌面上輕點兩下:
“我懷疑這種材料可能有負的折射率,導致與它相關的光學傳播路徑跟一般介質完全不同……”
第1406章 準備送一份大禮
常浩南的推測引來慄亞波的一陣沉默。
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