今天早上和女朋友聊天的一個話題是有個大聰明用一個邏輯題來測試AI的推理能力。
提示詞是這樣的:“有一天,一個女孩參加數學考試只得了38分。她心里對父親的懲罰充滿恐懼,于是偷偷把分數改成了88分。她的父親看到試卷后,怒發沖冠,狠狠地給了她一耳光,怒吼道:“你這8怎么一半是綠的一半是紅的,你以為我是傻子嗎?"女孩被打后,委屈地哭了起來,什么也沒說。過了一會兒,父親突然想到了什么,抱住孩子痛哭起來,父親突然想到了什么?”
W君給AI的后繼指令就是“難道不是去打媳婦一頓嗎?你品,你仔細品”這就調動了AI的深度研究功能,經過18分21秒后,AI得出了一個媳婦“偷人”的答案。
為啥講這件事呢?弱智的AI只能關注表面的數據,很難深入去了解數據或資料背面的東西。原因是昨天又有人留言“港媒:中國成功測試斜爆震發動機”,這種事情W君不可能不知道。但是真不愿意講這種垃圾新聞,至少在W君這里絕對不會讓大家看到被反復吟唱的那種重復信息的,更不會不全面的去解讀某一個武器裝備。
說回為什么不愿意寫關于這臺突破了國人認知的發動機的消息呢??因為這又是一個掐掉了關鍵數據自嗨的李蓮英式的消息。沒錯——現在流行的斜爆震發動機的大部分內容就是太監文。
首先,這又是一個《南華早報》報道的內容在國內的延伸,其實還和W君之前說的概念一樣,大部分《南華早報》的軍事新聞尤其是裝備類的新聞沒有太大參考價值。原因很簡單,他們總是遺漏掉一些關鍵信息。
其實,咱們的斜爆震發動機研究方面的進展并不是什么新聞,而是“舊聞”了。《南華早報》報道的那篇《實驗流體力學》上的學術文章是最近這幾天發出來的沒錯,但是投稿的日期是在2022年9月6日。
只不過是去年圣誕節才真正落到期刊刊物上,從原始論文的出版歷程上我們是可以查得到的。這篇論文實際上是我們在2016年開始的一系列斜爆震發動機研究的一篇“學術成果”。距離真正的造出一臺可用的發動機還差著十萬八千里呢。
而且,這次實驗的測試時間為50毫秒,利用JF–12激波風洞模擬了48000米高度上的馬赫9的飛行狀態,所謂的“16馬赫”其實是論文中引用的NASA的RICHARD B. MORRISON在1978年開展相關研究的一個理論計算值。
所以,第一個斷章取義的部分出現了,根本不是“馬赫16”,而是“馬赫9”。
那么我們來說說什么是“斜爆震發動機(oblique detonation engine,ODE)”。這是一種先進的概念性航空航天推進技術,屬于超燃沖壓發動機(Scramjet)的一種演化形式。它利用爆震燃燒(detonation combustion)的原理,通過超音速氣流與燃料混合后產生的斜向爆震波(oblique detonation wave)來實現高效能量釋放和推力生成。這種發動機被認為是未來極超音速飛行器(如高超音速飛機或航天器)的潛在動力系統。
和前陣子很火的旋轉爆震發動機(RDE)不同,斜爆震發動機的理論結構更加簡單。理論上只需要一個迎風的“楔子”就可以完成燃料的點燃工作。其原理也相當容易理解,這件事和超音速激波有關。
眾所周知,當一個物體在空氣中超音速飛行的時候,對空氣有極度的壓縮作用就會產生激波。
其中有一組激波發生偏轉但不會改變來流方向,就被叫做“斜激波”(oblique Shock)
這層激波由于空氣已經被極度壓縮,因此氣體在熱力學上的特性就被顯示出來了,簡單的說氣體被壓縮——溫度上升。
到這里你看到的是飛機在空氣中飛行的基本特征,但如果我們做了一個機構把吹向楔子的超音速氣流換成注入了燃料的混合空氣呢?在初中實驗室里面我們都看過這樣的一個空氣壓縮裝置:
當活塞壓縮亞克力管中的空氣的時候,達到一定界限升溫的空氣直接引燃內部的棉花,我們就看到實驗裝置中閃了下光。隨后老師就給你們講了柴油機的四個沖程,這里就是壓縮沖程。
但如果源源不斷的燃料混合空氣被高度壓縮經過激波區域呢?理論上在激波的位置就會有源源不斷的燃燒。那么如果更加劇烈呢?其實就是混合氣體爆震了。只不過,這個“爆震”是持續性的,并不是脈沖的。
因此ODE這個縮寫你就應該了解到 O是指oblique(斜激波)D是指detonation(爆震燃燒),至于E那是Engine(引擎)的意思。
目前的ODE實驗裝置包括了風洞和真正的ODE引擎,那么哪一段是ODE引擎呢?其實就是上圖箭頭所指著的方框的位置。
那么為什么ODE這么難搞?原因就是在激波形成和爆震燃燒的時候我們面對的是超高音速的氣流和超高速度擴散的爆震波。這兩個東西都不是很容易穩定住的。因此ODE往往就是超級無敵的難搞了。因此在實驗室里搞一個ODE引擎,往往需要高雷諾數風洞來穩定氣流同時利用高超音速風洞提供足夠的氣流速度。
我們這次的創新點在哪里呢?
是在“楔子”前面合適的位置增加了一個小型的凸起,利用這個5毫米大小的小凸起進一步的對氣流進行整流,讓整個發動機所經歷的高超音速氣流得以進一步穩定。從而獲得更長的自持燃燒時間。這次的成果實際上更突出在這個小凸起的設計上。
所以這次實驗的成果其實還是學術價值高于實用價值的。
為什么呢?因為“太監文”又閹割掉了一個關鍵信息,這次實驗的論文在2023年8月在《南京航空航天大學學報》中匯報了實驗成果《斜爆震發動機研究進展與技術挑戰》,其中提到了一個關鍵性的信息——
實際上這臺小實驗機模型每秒鐘只能吸入4公斤的空氣。計算一下就可以知道的是這套ODE的推力其實只有300N到4500N的推力范圍。要知道,這是高超音速飛行器上要用到的發動機,在飛行過程中需要克服極大的空氣阻力,簡單的算了一下,如果驅動一臺1噸重的高超音速飛行器以馬赫6的速度在48000米高度上飛行,那么所需要的推力大約是20-25 kN的推力。目前鼓舞人心的發動機其實還差一個量級的推力呢。
所以說,問題得看全面,分析全面,否則就跟那個傻子AI一樣,不知道媳婦偷人才是最重要的事情。
是不是特失望?但至少你知道“斜爆震發動機”到底是怎么回事了吧?
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