很多人，包括很多做模拟计算研究的人其实都忽略了一点，模拟计算的理论基础是数学理论。公众普遍认为高性能的计算机能解决一切问题，其实这是个误解。高性 能计算机只是硬件部分，软件部分的开发，首先需要一个数学模型，而这个数学模型则是基于理论研究建立的，有时候也会出现一些基于实验建立的经验模型 (empirical model)。经验模型和理论模型的差别在于经验模型往往我们知其然而不知其所以然，经验模型中用到的定理定律往往是一个统计结果，也就是说多大程度上可 信，或者在什么条件下适用，经验模型经常是说不清的。 经验模型经常出现在经济学，金融学或者社会学研究中，理工科研究用经验模型的极少。有了理论模型之后又有一个很大的问题，就是理论模型所需要的计算量往往 超过世界上当时最快的计算机的运算速度，比如说计算飞行器的空气动力学特性，谁都知道如果能把大气模型划分到一个一个的气体分子来分别单独计算，计算结果 肯定非常精确，但是这远远地超过了当前最快的计算机的计算能力。打个比方，如果这么算的话，可能完成某个特定气动结构在特定环境下的模拟计算，可能需要当 前世界上最快的计算机连续不断的运行数百万年，这肯定不现实。 另外一个大问题就是，当前高性能的计算机采用的都是并行结构。比如说一个计算过程，要先完成A，再算B，再算C，并行计算机就会在A和B可以同时运算的情 况下用不同节点分别计算A和B，然后汇总其结果来计算C。但是一个理论模型并不是每一步都可以这么划分的，这也是超级计算机的一个瓶颈。一般来说应对这种 困境的解决办法是用近似模型，尽可能减少计算步骤，增加可以同时运算的计算步骤。但是近似模型的计算结果和真实情况总是有着一段距离，同时在不同节点上同 时计算几个步骤时往往会涉及到边界值传递的问题。 关键词：震撼一位在英国 从数学上来说，边界条件的选取一定会影响到计算结果的精确性，差别只是影响的大小而已，因此从理论上来说，超级计算机的计算结果其精确性低于 单台PC计算的结果。当然这种情况也有解决办法，比如说把误差控制在不可察觉的范围内，等等，但是到现在为止还没有一个通用解决办法，往往需要针对不同问 题开发不同的算法，这是相当相当麻烦的一件事，因为每个算法必须考虑很多因素，做很多测试，这都是需要大量时间的。所以我才会在另外一个讲天河的帖子里说 超级计算机开发出来只是第一步，更重要的是能不能开发出在超级计算机上高效率运行的程序。除此以外还有很多乱七八糟的问题，比如说CPU和GPU适应的算 法领域并不一样，等等，不是说一个计算机算某个问题快，另外一台超级计算机算这个问题也肯定快，其芯片结构设计都是要考虑在内的。 不过好消息是，当前中国出来的很多开创性的科技成果可以很明显的看出超级计算机的应用相对比较成熟了，我这里只举三个例子，一个是高铁，一个是J20飞机，还有一个是J10B的飞控系统。 就高铁来说，discovery频道曾经报导过高铁的气动结构设计大致流程，当然不会很详细，这玩意肯定属于国家级的商业机密。其中提到一点，就是高铁车 头两侧两个类似凹槽的结构。不知道看这帖子的朋友有多少看过当年对F1赛车设计流程的详细报导。F1赛车的外形是经过超级计算机计算才能上风洞试验的。为 了保证赛车的抓地力，让赛车不至于在高速下飘起来，F1赛车设计时都考虑到其空气动力学特性要让赛车高速行驶时所受到的向下的压力大于赛车重量。现代F1 赛车一般来说，如果速度起来了，完全可以在天花板上开，因为空气阻力通过其气动外形转换成的向下压力超过赛车自重，而且往往是赛车自重的两倍以上。 赛车高速下会被紧紧的“压”在天花板上。中国高铁的设计也经历了同样的步骤，那两道凹槽就是保证火车高速行驶时被“压”在铁轨上的，这是高铁高速下不脱轨 的重要保障。参照类似F1赛车设计流程，高铁设计时必然也经过超级计算机的模拟实验，然后修改之后才上风洞吹风的。能做这种实验，并且高铁速度还能不断提 高，说明这类实验一直没中断，而且中国在超级计算机对流体力学计算上的强大实力。以当前计算机模拟而言，流体力学几乎可以算是最具代表性的难题，因为流体 力学，特别是气动结构设计，往往意味着要计算很多非线性过程，这需要的不光是超级计算机硬件方面的强大能力，也需要软件和数学上的巨大突破。以我个人所 见，高铁的气动结构计算不会比设计一款新飞机简单到哪去。 关键词：震撼一位在英国 米格总设计师自愧不如：歼20我们根本比不了 从目前已经曝光的照片分析，歼-20作为中国第四代重型战斗机，融合全球多种优秀战机的精彩设计于一体…… J20，相控阵，发动机 歼-20战斗机方案  就在世人对按照俄罗斯苏一27生产许可证生产的飞机命名为歼一11战斗机还有些不习惯的时候，新闻出版物又报道了中国还有歼一12、歼一13、甚至还有歼 一14。笔者立即发现，这些报道谈论的不是现有样机，而是中国航空工业的设计方案，也不是1970年代和1980年代被命名的设计方案，而是与中国第5/ 代战斗机有关的新型飞机。总之，这些设计工作始于1980年代末，而在1990年代中期得到了一次飞跃。 当时，在一些英语出版物中，其中包括在专门报道中国战斗航空兵发展的电子出版物中，出现了关于属于第5/代战斗机的歼一20方案的报道。笔者想指出的是， 中国研制者本身并没有在上述媒体对自己的工作进行大肆宣扬。而这些信息有时却把读者都给搞糊涂了。把读者搞糊涂的主要原因是，中国按照自己的飞机划代顺 序，把第5/代战斗机划入了第4/代战斗机。当然，在关于继续研制第4/代战斗机(按照公认的飞机划代顺序)的大量消息中，出现关于歼一20设计方案的报 道，也造成了一定的混乱。实际上，中国的第4/代战斗机就是对发动机实施改进并装备中国空军的歼一10战斗机以及L-5军用教练机。而造成实质性混乱是， 歼一12、歼一13以及随后出现的歼一14设计方案。这些方案都是由不同的设计单位注册的(其主要设计单位是沈阳和成都航空制造公司所属的第601和第 611设计研究院)。 关键词：震撼一位在英国 这些被命名的设计方案不仅与研制第5/代战斗机设计方案有关，而且与研制第5/代战斗机战术技术要求也有关。总之，将歼一10总体设计与传统 的设计理念联系在一起，这并不是一件好事情。同笔者交谈的中国专家特别指出：“2005年完成的飞机设计方案，未必能与实际选择的设计方案挂钩。战斗机的 方案实际上已经处于最后的阶段。但是，对其最终的战术技术要求并不存在。” 事实上，在中国媒体关于研制歼一20战斗机设计方案的报道中，出现过许多用于研制实际设计方案的歼一20战斗机的各种工艺模型图片。选择实际方案和对歼一 20战斗机确定最终战术技术要求，预计将在2010年完成。同时，做好装备歼一20战斗机准备工作预计将在2015年完成。从对现有报道进行分析可以推 测，歼一20战斗机研制过程将属于被称为新型航空技术“螺旋式”研制工艺之列。 这种研制过程的出现，实际上是1990年初美国军事经营管理层对军事技术研制管理工艺实施重大改革的结果。今天，美国研制UCAV、UCAV—N和J— UCAS等无人战斗机计划成为使用“螺旋式”工艺楷模。被列入“螺旋式”工艺的楷模之列的，还有F一22。在遵循辩证法的同时，美国采用了“螺旋式”工艺 研制F一22。结果，在1995年完成最初战术技术要求的F-22样机基础上，出现了外形与其不同，但是符合今天新型战术技术要求的F-22。 总之，目前中国与美国有一点不同之处在于，“螺旋式”工艺每旋转一圈只限于制造实际工艺模型，而不是战斗机样机。因此，中国研制第5代战斗机“螺旋式”每 旋转一圈，与美国研制F-22不同，不是10年，而是5年。不是F-22和1.44曾有人提出过这样明智的问题：“中国人能够举起手来在空中与作战性能超 过自己的F一22进行对抗吗?”回答是：这有什么奇怪的呢?一点都不困难。 研制第5/代战斗机与研制多用途战斗机密切相关。但是，这种多用途性能的水平对于不同设计方案的战斗机大相径庭。在F一22最初的设计方案中，F一22起 飞重量被认为是最小的。但是，在重新审查F一22设计方案时，F一22起飞重量被增加。该方案的实现促使F一22A的研制，并将其装备美国空军。F一22 的重量得到了增加。众所周知，对于1架飞机来说，每增加一种新的功能，就要增加一定额度的起飞重量。这种效应只能依赖于更先进的工艺来降低。看来，提高多 用途性能将导致起飞重量大幅度提高的后果。因此，要想实现所有的功能，不能只靠一种机型飞机，而是要靠这个飞机家族中的多种机型飞机。 关键词：震撼一位在英国 美俄欧突然炸开锅 中国歼20最可怕之处曝光 美国《航空周刊》30日文章对中国歼-20的性能和发展状态进行了比较详细分析，并称这种战机的出现使得美国国防部长罗伯特盖茨对中国不可能在2020年 前拥有可以作战的隐身战机的语言遭到了质疑，而歼-20的曝光方式也反映了中国使用和控制信息来宣示其国家利益的方式。。 文章称，中国首架隐身战机刚刚从秘密发展的状态中走出，到上周，这种编号为歼-20的战机已经进入到了高速滑跑试验阶段，它的尺寸比预想的要大，所以大家猜测这是一种具有更大航程和载弹量的飞机。 这种战机的出现使得美国国防部长罗伯特盖茨在2009年的预言开始遭受质疑，盖茨宣称中国不可能在2020年前拥有可以作战的隐身战机，基于这个判断，盖茨关闭了F-22战机的生产线。 近期国内军迷不断曝光了所谓中国的五代机图片，从网友不断公布的图片来看又不像是经过PS的，所以确实很振奋人心。如果按照中国战机代数的分法，这款战机 应该是中国第四代战机，至于是歼14还是歼20，那只能等待诺干年后才能知晓。我们注意到中国新重歼图片的曝光已经引起了美欧国家的媒体以及军事观察家的 关注。从归纳类看，他们都认可了照片的真实性， 认为确实存在这款战机，其二，有军事观察家认为歼20在巡航能力以及机动性上将会逊色于F22,但是在载弹量上优于前者。其三，他们对于歼20所使用的发 动机表示了非常大的兴趣，认为是俄罗斯给予了帮助。 可以看出歼20在西方引起极大的关注，但是欧洲应该在检讨其对华军售，虽然欧洲一直没有解禁对华军售，但是中国还是凭借自己的能力独立的完成 了四代机的研制，现在样机已出，最快10年内就可以开始猎装，这点欧洲现阶段没有做到。歼20对于中国的意义在哪里？我觉得首先是标志了中国军事工业技术 已经得到极大提升，这个提升是整个体系的提升，我们知道四代机的各项技术指标和性能，需要非常大范围的技术融合，可以肯定中国军工应该是突破非常多的技术 难题。中国军工技术的大幅提高，首先会使得中国空军在未来全球空天一体战中保持第一集团的位置，同时使得中国军工在未来国际武器市场销售份额得到提高。显 然美国军方是最不愿意听到中国歼20出现的消息，因为美国现在正在全力打造“亚洲北约”，美军也在亚太大量部署F22对中国形成强大的空战优势，歼20可 能在技术上达不到F22水准，但是绝对到会让美军优势大大降低，打破现有的空战格局，更为重要的是中国空军已经实现跨越式的发展。当然笔者认为美欧最怕的 是现在歼20是神龙见尾不见首，虚虚实实，几乎一夜之间就冒出来了，这种心理上的冲击肯定很强烈和震撼。所以歼20强大的地方不在其技术上，在于其充满神 秘感，这种神秘感就是威慑力，这才是美欧最不愿意看到的。 关键词：震撼一位在英国 2010年12月29日《军情观察室》我北京军事专家罗海涛： 经过20多年的努力，我们在战斗机的机械部分基本上进入世界先进水平。现在各国主要在拼机载设备和航电系统。我们在这些方面了，有些是领先的，所以有可能 有人比较敏感，特别是在数据传输，飞控系统和伺服系统方面，我们确实有很多先进之处，还有我们的计算机处理能力要在数学模型和整个模型建立，和在运行过程 中的优点明显的高于有些国家，所以，他们着急担心这是正常的。因为未来作战主要就看谁的电子技术强，因为机械系统各国都差不多，飞行性能也主要取决于你的 电子信息系统是否能够经得起信息战和大规模的全球性的大纵深的系统化的作战！ 老马问罗，我们的隐身战斗机主要用处？ 罗回答： 我们未来的战机是在这样一个指导思想下作战。 第一，要空天一体化作战，也就是战略空军的思想，基本上要能够在大洋范围内作战。 第二，我们要在有预警的先决条件下可以发起进攻和在有预警情况下进行整体防御。 第三，这可能是我们最大的优势，就是，我们将和无人机一起作战，这样的作战系统，将是中国人民的独创！！ 关键词：震撼一位在英国 |
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