上图：俄罗斯传奇表演队、极限表演队进行联合飞行表演。新华社发 上图：中国海军055型万吨级驱逐舰首舰南昌舰。 新华社发

战机“气场”

“流动显示”这个名词听起来很陌生，生活中却无处不在。一场不可预测的强降雨，一次来势汹汹的龙卷风，都蕴含着大自然流动现象的魅力。航展上，参加飞行表演的战机常常拉着彩色烟雾在空中飞舞，这里也有流动现象的存在。

(资料图片仅供参考)

通常，这些流动现象无法用肉眼捕捉，如何将看不见或看不清的流动现象观测记录下来，是流动显示实验的主要任务。

事实上，流体力学及工程应用的重大突破，往往都始于对流动现象的观测——早期，雷诺转捩实验、马赫激波现象实验敲开了流动显示技术认知的大门。

那么，流动显示与战机又有什么关系呢？

在飞行条件下，空气与战机的相遇会产生不同流速，机翼因气动载荷产生的变形，对气动性能有很大影响。

在战机设计期间，为了获得更准确的流动现象数据，需要在风洞中进行流动显示实验。流动显示技术，分为定性流动显示和定量光学测量。

定性流动显示是通过一定手段使流场情况变得容易观测，获得物体表面流动的整体图像，包括油流、丝线、纹影等方法。随着计算机技术发展和高分辨图形显示设备出现，定量光学测量已成为流动显示技术发展的趋势。通过对流动图像进行计算，可以获得速度、压力、温度等参数，这些数据与数值计算结果比对，可以改进仿真与设计工作。

近年来，一些军工企业在流动显示与测量领域开展了先进光学非接触测量技术的前沿探索与应用研究，实现了由实验室到工程应用的技术转化。未来，随着科技快速发展，流动显示与测量技术还将迭代更新，继续为航空工业发展赋能。

军舰“体型”

不同军舰有着不同“体型”，有的看起来非常丰满，有的看起来瘦削细长。那么，为什么不同军舰的“体型”各有不同呢？

这涉及到船舶制造业的一个名词——“方形系数”。方形系数是指与基平面相平行的任一水线面以下船舶的型排水体积与对应的船长、型宽和平均吃水深度的乘积所表示的长方体体积之比。主要根据船舶浮力、快速性、耐波性及综合经济性等因素选定，是设计和分析船舶性能的重要参数之一。

由此可知，方形系数越大，军舰看起来更为丰满，载重也越多；而方形系数小的军舰，则看起来瘦削，航速相对更快。

所以，在选择军舰“体型”时，会根据用途进行设计。

对低速船而言，军舰航行主要克服摩擦阻力，此时无论是丰满型还是瘦削型，军舰方形系数的增加并不会带来额外阻力，总阻力也不会过多增加，军舰“体型”可以相对丰满一些。

而对中高速船来讲，丰满型军舰的方形系数会显著大于瘦削型船，导致船舶阻力增大，船舶单位载重的油耗也会增多，军舰“体型”可以相对瘦削一些。

如今，现有材料学和船体结构设计水平对普通民用船舶的“体型”进行了限制。几十万吨级货轮采用方形系数很高的设计——水线部分较短，向上再作延伸以增加载货的面积和可使用空间。

此外，自然条件也是限制船舶“体型”的重要因素。自然界中海浪的平均长度是200米，当船舶的长度超过400米时，如果海浪的波高超过船舶的吃水深度，部分船体将会悬空，船舶龙骨会在这一过程中扭曲变形，甚至断裂。

可以看出，船舶“胖瘦”是载重量与航速之间博弈的结果，同时也与科技发展程度息息相关。

（赵镜然、刘含钰、王畅撰文）（新华社）

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