高考后约150天 | 风洞实验室的告白(第1页)
十二月,隆冬。
校园里的梧桐叶早已落尽,只剩下光秃秃的枝桠,在铅灰色的天空下,沉默地指向冰冷的空气。寒风凛冽,刮在脸上像粗糙的砂纸。但“未来机车设计联盟”那间简陋的活动室里,气氛却与窗外的严寒截然相反,一种近乎沸腾的、混杂着期待、焦虑与巨大压力的热浪,在拥挤的空间里涌动、碰撞。
历经两个多月近乎不眠不休的挣扎——争论、修改、推翻、重来;打工攒钱、精打细算地购买材料、低声下气地申请实验室机时;在《工程制图》和《理论力学》的间隙挤出每一分钟画图、计算、建模——他们终于攒出了一个勉强能看的、1:5比例的电动摩托车概念验证模型。
模型很粗糙。车架是用便宜的空心铝管小心翼翼焊接而成,表面坑洼不平;外壳是林薇用最廉价的玻璃钢和原子灰手工糊出来的,形状是她反复修改了十几稿后才定下的、充满攻击性线条和未来感的造型,但表面处理只能算勉强光滑;电机和控制器是从淘宝淘来的二手货,性能存疑;电池是几块模型用锂电池仓促并联,续航和安全性堪忧;悬挂系统简陋得可怜,刹车更是只有象征性的碟片和卡钳,连油管都没接。
但无论如何,它有了“车”的样子。能立起来,轮子能转,电机接上电后,后轮能空转。这已经是四个大一新生,在几乎零资金、零经验、零支持的情况下,能做到的极限了。
他们的目标,是参加月底截止的“未来出行概念设计挑战赛”的实物模型组。虽然知道拿大奖希望渺茫,但只要能入围,甚至只是得到一个“创新鼓励奖”,都意味着一笔宝贵的启动资金,和一点点能被看见的“可能性”。
而参赛前,他们需要数据,需要验证。尤其是空气动力学性能——林薇那个张扬的造型,在图纸上看起来很酷,但在真实气流中会产生多少阻力?稳定性如何?会不会在高速下产生致命的升力或侧向力?
他们需要风洞。哪怕是最小型的、教学用的低速风洞。
周景明动用了家里(或者说,他导师)的关系,好不容易争取到了校内一个流体力学实验室的微型低速风洞两小时使用时间,费用打了折,但仍让团队的账户瞬间见底。时间定在周六凌晨一点到三点——实验室最清闲、也最便宜的时间段。
周六凌晨,零点四十分。
四人裹着厚厚的羽绒服,在寒风中踩着厚厚的积雪,将那个用毛毯和气泡纸仔细包裹的模型,用小推车艰难地运到了流体力学实验室所在的实验楼。楼道里灯火通明,却空无一人,只有他们的脚步声和推车轮子碾过地砖的声响在回荡,带着一种令人心悸的寂静。
实验室很大,很干净,空气里有精密仪器特有的、微凉的金属和臭氧味道。正中央,那个直径约一米的圆形低速风洞试验段,在惨白的灯光下泛着冷硬的银光,像一只沉默的、等待着吞噬什么的巨兽之口。
值班的研究生学长睡眼惺忪,按流程帮他们安装好模型,连接好简易的六分力传感器和数据采集系统——这套设备也是周景明磨破嘴皮子才借来的,精度一般,但聊胜于无。
模型被小心地固定在试验段中央的支撑杆上。在巨大的风洞背景下,它显得如此渺小,粗糙,脆弱,像一个用边角料拼凑起来的、拙劣的玩具。沈悠看着它,心脏无法控制地狂跳起来。这不仅是一个模型,这是他们过去一百多天心血的凝结,是她试图对抗命运、重构安全的第一次笨拙的实体化尝试。它即将被放入人造的气流中,接受冷酷的物理法则的审判。
林薇站在她旁边,双手插在羽绒服口袋里,脸色是熬夜后的苍白,嘴唇紧抿,眼睛死死盯着模型,尤其是她亲手塑造的那个尖锐的车头造型。周小雨紧张地攥着记录本,手指冻得发红。周景明则已经打开了借来的笔记本电脑,屏幕上是实时数据接收界面,他神色平静,但微微蹙起的眉头泄露了一丝凝重。
“准备开始了。风速从5米秒开始,逐步增加到20米秒。注意看数据变化,尤其是升力系数和侧向力系数,还有模型本身的振动情况。”研究生学长打了个哈欠,按下了控制面板上的启动按钮。
低沉的嗡鸣声响起,风洞开始运转。初始风速很低,模型纹丝不动,只有传感器传来微弱的、几乎可以忽略的数据波动。
沈悠屏住呼吸,眼睛一眨不眨地盯着模型。
风速逐渐提升。10米秒。模型依旧稳定。
15米秒。车头部分,林薇设计的那个尖锐的、前倾的导流罩边缘,开始出现极其轻微的、肉眼几乎难以察觉的高频震颤。像蝴蝶翅膀的抖动。
沈悠的心提了起来。
18米秒。
“嗡——!!!”
一声尖锐的、令人牙酸的金属颤音猛然响起!不是来自风洞,而是来自模型本身!
只见那固定在支撑杆上的粗糙车架,开始剧烈地、不受控制地左右摇摆!车头尖锐的导流罩不再是轻微震颤,而是像一片狂风中的枯叶,疯狂地上下拍打、扭曲!焊接不牢的铝管接头处,发出“嘎吱嘎吱”的、令人头皮发麻的呻吟!整个模型在气流中疯狂抖动,仿佛下一秒就要散架,被狂暴的气流撕成碎片!
“升力系数急剧增大!侧向力波动超限!”周景明的声音响起,比平时急促,盯着屏幕上疯狂跳动的红色曲线。
“快降速!要散了!”林薇失声喊道。
研究生学长脸色一变,立刻拍下停止按钮。
风洞的嗡鸣声迅速降低,气流渐止。
但模型的震颤并未立刻停止,它又兀自抖动了好几秒,才带着残响,缓缓平息下来,歪斜地挂在支撑杆上,像一个刚刚遭受了酷刑的、奄奄一息的囚徒。车头导流罩的边缘,已经出现了一道细微的、但清晰可见的裂纹。
活动室里死一般的寂静。只有电脑风扇嗡嗡作响,和几个人粗重压抑的呼吸声。
失败了。彻底失败了。
在不到20米秒的风速下(相当于城市道路的普通车速),模型就发生了严重的气动弹性颤振,接近失稳。这意味着,如果这是一辆真车,在高速行驶时,很可能因为车头造型产生的升力和不稳定涡流,导致车辆发飘、抖动,甚至失控。而那个裂纹……预示着结构强度也存在严重问题。
沈悠站在原地,浑身的血液仿佛瞬间冻结了。她死死地盯着那个歪斜的、带着裂缝的模型,耳朵里充斥着刚才那可怕的金属颤音和“嘎吱”声,眼前却开始模糊、旋转,迅速被另一幅画面取代——
湿滑的雨夜山路,剧烈摆动的车头,刹车手柄虚软的触感,天旋地转的翻滚,骨头断裂的脆响……