出水芙蓉。 发表于 2016-3-31 13:32
2016年3月，辽宁舰首位美女博士军官韦慧晓一夜传遍朋友圈，成为军圈最新一位女学霸。韦学霸2012年博士毕业，2013年自荐入伍，走的并非学校推荐特招的路子，那为啥她一入伍就是少校，更多人却拿不到特招呢？
韦学霸本科读大气科学系，硕博读地球科学系，虽然学科名字很科学，但实际干的是最需拍脑门的事情。大气科学研究大气层运动，典型产品就是我们每天看的气象预报。由于天气变化涉及的因素太多，而且充满非线性突变，所以至今无法进行准确模拟，每个人的解读都有差异，于是我们的天气预报动辄不准，而且越是长期预测越不准。
自然界中的大气湍流，是大气科学研究内容之一。
韦学霸本硕博玩了近十年天气，计算非线性气流变化是看家本领，这正好是新成立的航母部队急需的。航母的核心是舰载机，舰载机起降靠机翼相对空气运动产生的升力，气流速度越快起降越容易。为提高舰载机起降能力，航母在放飞飞机时要保持25节以上航速，以和海风一起产生超过30节的甲板风（55公里/小时）。不要看速度不高，弹射器也不过将飞机加速到140节，甲板风可以提高20%的风速，并由此产生超过200%的载荷增幅。
风大好处多但麻烦也多。航母甲板并不是一块平面，上面耸立着巨大的舰岛，以容纳各路军官和电子天线。风吹过四方形舰岛时，会产生大量涡流，导致风向飘忽不定。另外航母尾部是一个巨大的断面，风吹过时也会产生涡流，这点反映在汽车上就是车尾特别脏，那就是车后气流内卷降速使灰尘沉积导致的。
不同风向风速下的尼米兹级航母流场变化。
舰岛和舰尾的气流突变使航母后方几百米内的风向都不稳定，形成公鸡尾状的湍流区，而舰载机降落时恰恰要穿过这段气流，因此会被吹得晃来晃去，无法保持稳定的方向和姿态，这可就要飞行员老命了。
舰载机降落速度大约是300公里/小时，也就是80米/秒，飞机自身宽度约13-22米。而航母降落道长度不过200米，宽度不过25-32米。飞机降落时只要抖一抖，不是坠海就是冲入机群，总之飞机一定会报废，飞行员也难保性命。
舰载机降落时飞行员就看到这样的场景，所以飞机方向左右偏一点都不行。
为了让飞机能够安全降落，航母飞行保障系统设计团队必须了解甲板风的变化，精确预测不同航速、风速、风向、湿度等条件下公鸡尾的形状和内部气流运动情况，从而准确预测飞机降落时受到的影响，以便降落引导系统提前修正。另外在设计新航母时，也可以指导控制气流变化，减少对降落的影响。
公鸡尾内的气流无色无味，要观察它必须采取特别措施。最简单的办法是在舰岛和舰尾多个位置放置发烟罐，通过观察烟雾走向判断气流变化。高端一些的做法是用激光测风仪跟踪专用气球，通过连续记录其位置变化判断风的变化。辅助方法还包括将航母模型放入大尺寸低速风洞，想怎么吹就怎么吹。积累大量数据后，就可以建立相应模型，用计算机对气流可能的变化进行计算，然后提供给降落引导系统。
低速风洞中的汽车，从白色气流的走向很容易看出车前部流场变化。
美国海军玩航母已有几十年历史，对甲板风和公鸡尾有大量经验数据，对其特性远比其它国家了解。由于深刻理湍流区不好惹，所以美国航母的舰岛越造越小，以削弱它引发的湍流强度。中国航母服役只有短短4年时间，而且一个舰岛有美国三个大，诱发的湍流区又大又强，给舰载机降落平添了无数麻烦。为解决这一问题，海军必须研究透辽宁舰的甲板风场。
图片：辽宁舰的大舰岛继承自苏联瓦良格号，是苏海军高级军官为获得视野好、通风透亮的舱室而付出的代价。
韦学霸研究了十年自然风，到航母上研究小小的“航母飞行甲板风场特性”自然是熟门熟路。虽然后者对气流变化的精度要求更高，但毕竟范围小得多，因此总体难度反而有所下降。这一课题结束后，学霸还可以继续提高预测精度，以便为后续舰载机自动降落做准备。
所以，韦学霸的故事远不止投笔从戎那么简单，现代军事技术涉及各门各类的专业，高知人才专长若得到发挥，作用会远胜古代代父从军的花木兰。（文/杜松涛）
美军X-47B无人舰载机已于2013年实现首次全自动着舰。
出水芙蓉。 发表于 2016-3-31 13:32
威海杆哥 发表于 2016-3-31 12:17
要想强军，必须有顶尖的科技人才。
纣王 发表于 2016-3-31 12:14
岸上人 发表于 2016-3-31 12:14
军队急需高科技人才。
我心向佛 发表于 2016-3-31 09:43
邺风洹波 发表于 2016-3-31 08:47
远胜古代代父从军的花木兰。
山水游 发表于 2016-3-31 06:00
强大国防更需要高素质专业人才。
沈阳-天路 发表于 2016-3-31 06:08
山水游 发表于 2016-3-31 06:00
强大国防更需要高素质专业人才。
汇泉湾泳客 发表于 2016-3-31 15:02
杆哥所言极是！谢谢好朋友关注，点评
为高科技人才点赞！精灵企鹅 发表于 2016-4-1 15:19
合肥冬泳 发表于 2016-3-31 22:03
赞一个！
浪里行 发表于 2016-3-31 21:22
时代不同了，妇女能顶半边天
张兴 发表于 2016-3-31 21:18
为高科技人才点赞！
威海杆哥 发表于 2016-3-31 17:11
冬笑 发表于 2016-4-1 21:14
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