本帖最后由 汇泉湾泳客 于 2016-3-31 04:28 编辑
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。
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