超光速率创新体系在航空航天领域中的应用
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摘 要：文章在简练托出航空航天领域面临的三大新问题之后;紧接着提纲挈领地介绍了超光速率创新体系可应用于航天航空领域的主要成果;然后以飞行器翼面结构空间量子化切入，介绍了利用超光速率创新体系解决航空航天领域新课题的主要方略;最后盛情发出加强合作的请帖。
关键词：空气动力学;飞行器及机翼平面;雷诺数;超光速率;互逆主义逻辑;动稳定性
Abstract： After briefly outlining the three new problems in the aerospace field， this paper briefly introduces the main achievements that the superlight rate innovation system can be applied to the aerospace field， and then cuts into the space quantization of the aircraft wing structure. This paper introduces the main strategy of using the superlight rate innovation system to solve the new problems in the aerospace field， and finally sends out invitations to strengthen cooperation.
引言
针对当今诸多专家在国家级的期刊中提出的航空航天领域面临的新问题，可归结为：（1）“空气动力学出现的新问题”，该问题引自周恒、张涵信两位院士在2015年发表在《中国科学》重要文章，他们指出“遇到新的空气动力学问题，如果我们不能在这方面有所突破，则在发展近空间高速飞行器时，将面临严重的不确定性”[1];（2）“在设计研究近空间远程滑翔的高超声速飞行器方面仍然存在许多挑战，特别是对特定飞行条件下的流动机理了解不清楚”，该问题引自研究员叶友达在2018年发表的文章，其目的是要“实现高超速飞行器动态稳定飞行”[2];（3）针对上述的（1）、（2）问题，33年前朱自强专家曾提出“虚拟气体法”的重要猜想，以此来尝试开拓“无激波机翼平面的设计”[3]，却至今未能解决。我们将上述三个问题加以统一整体考量，并认为可用超光速率创新体系加以解决。
1 超光速率创新体系
（1）本文提及超光速率并不排弃光速，其概念恰恰是：以浓缩宇宙质量、能量、信息三大要素为基础的数学体系。并确立以超光速率体系为载体;可加载大于1以上的且含光速在内及其所有大于1的任何自然速度。融合传统科学且在自然科学领域中再度创新。我们从超光速率体系应用出发得出解决该问题的相关方法和我们的创新攻略。
（2）超光速率单项式简述为：10之e次方再叠加上f（x）次方。e=2.71828...自然常数。
（3）“互逆主义逻辑”蕴含。我们通过四十多年研究，创造了超光速率基础数学，该数学体系中还有一个重要数理特征：因其数式结构中设置含有“互逆主义逻辑”[4]的结构：在（1）式中的D式中的指数结构中有e，在L式中的指数结构中有lnx。显然指数e与对数lnx两者是构成“一对互逆的运算”。类似的在自然科学各个领域中例子很多、比比皆是、举不胜举。以飞行原理中即有：考察机翼在空气流场中的动态运行过程，文献[5]刘星等编著的“飞行原理”书中指出：“超音速氣流流过翼面，在机翼前缘的下面产生激波，而在前缘的上面产生膨胀波。随后，机翼前缘使气流分解为沿着上、下表面均不断加速产生一系列膨胀波。最后，气流在机翼后缘重新汇合而向后流去”，流场中所产生的这种“分解”与“汇合”恰好是一对互逆过程。再如飞机的“起飞”和“降落”即是一对再简单不过的互逆过程。互逆过程亦是自然界普遍存在的基本规律。那么这些基本规律现象皆蕴含在我们的超光速率数学模式中。
通过广泛的应用我们已经发表了重要核心论文16篇。有的被杂志社专家直接安排在应用与开发栏目中刊登，至今我们已取得不少的科研成果！曾经得到了有关部门的专家肯定和表彰。《自然科学》编辑部专家针对我们接连投送来的《超光速率模式迎来信息科学突破性进展》和《触摸宇宙能量内核》这两篇论文审查后认为“您们辛勤的劳动将会对整个自然界有一个新的起征点”[6]，我们再接再厉，参考了五千多篇有关飞行器、机翼的文献，下载两千多篇论文进行攻关研究。本文即是我们所取得重要的发现。
（4）我们应用超光速率数学还包括成功研制出六维数学方程体系，其中巧妙地浓缩着相对论中的E=MV2（即质能平方公式，）逻辑运算程序和运算技巧，浓缩着我们已所掌握的宇宙三大要素规律和最重要的最根本的“科学基因”。具有自然科学中的量子场表达特征。依此我们能应用我们的数学模式可靠地进行各类飞行器和机翼设计。基于专家们提供的蜻蜓雷诺数Re相应四个数据450、800、900、1000[7]。再依据上式（1）、（2）、（3）的数理运算即可简捷利索地刻画出相对应的机翼平面图形，与朱自强专家“无激波后掠翼的机翼平面模型图”吻合，实现了他一直以来历经三十三年的研究、曾在《航空学报》1988年提出的“虚拟气体法”的重要猜想，我们为此开劈出一条新的研究途径！即一旦掌握昆虫蜻蜓雷诺数，凭借超光速率创新体系，即可将“蜻蜓身上扑翼”转换成为“飞机上固定翼”！其意义在于从此开启了航空航天科技再度实现实质性跨越的新航程。
2 飞行器翼面结构空间量子化
（1）我们从《中国知网》下载的两千篇航空航天的文献中，研究发现并得出结论：认为无论是仿生优秀飞行家蜻蜓和鸽子鸟还是从传统的超高音速三维飞行器的所有翼面设计中，我们模索出一条科学设计规律且可以证明：飞机机翼平面上的一对“对角和”，或三维飞行器的“两邻角和”的数据必定要具备其特定的“最优量子化”数学关系的才算是占地最省空间的最佳设计方案，简称“两角和定理”即为：2arc cos（1/3）=141.05756度。有了该定理则即能最终彻底解决上述专家们提出的问题（2）“实现高超速飞行器动态稳定飞行”。 近年来，随着“广义相对论”应用的不断深入发展，物理学家俞允强提出“如果介质是相对论行的，即粒子热动能ρ大于静能P，则有P/ρ=1/3.这种介质统称为辐射” ，那么辐射即为耗散。于是近年来学术界掀起“广义热力学动态优化”的研究思想和研究热潮，进而有学者夏少军提出“广义流传递过程的广义耗散最小化”[9]。于是我们即刻联想到上式比值（静能比动能为1/3）即为广义耗散最小化的点。说到这里如果要想把这个现代物理研究思想推广到传统的航空航天领域及其空气动力学研究上来，那么就会反而发现和遇上传统空气动力学中的数学构造滞后，即所表现出来的无能为力！所以有关广义流和广义耗散最小化的设置即未能连接上去。因为还有一句很重要的条件现在我们必须予以揭开：因为“宇宙动力学只能以广义相对论为基础的原因”！推知前者“近空间的空气动力学”与后者“宇宙动力学”相比，岂止是“小巫见大巫”。进而可知我们的超光速率基础数学模式早就已经进入到“宇宙的信息、质量和能量三大要素的再度统一”领域中来了，其中“10之e次方”可以定义为“宇宙三要素的通项式”。那么有了该“通项式”实现上述前后两者的相互接轨正如“水到渠成”。简而述之“超光速率基础数学模式已经进入到广义相对论的学术轨道上来了”，其一系列新成果：如两角和定理、有了蜻蜓雷诺数即可刻画出无激波后掠翼机翼平面图形来，等等，而且其它新成果也自然而然地跟着吻合上来了。省去不必要进行反复多次的“风洞实验”所带来的麻烦，且节约设计成本。
再举一例：根据2018年11月叶友达专家文献指出：“2010年和2011年美国进行的HTV-2两次飞行试验均遭遇失败说明了近空间高超声速飞行存在很难解决的一些气动问题”。我们亦用上述六维方程究其原因，认为其即是没有按照上述所论证的一条科学设计规律“两角和定理”来进行最佳设计而造成的！因此就造成其雷诺数设计无法精准到位。现在我们以超光速率模式体系即可得到其所要重新端正过来的正确雷诺数数据，有待垂询。
（2）规避“通信黑障”。经论证：该六维数学体系方程同时亦能自然“规避通信黑障法而设计”，从而所经设计的飞行器，其特征在“动稳态飞行”中亦可自然性地规避“通信黑障”，确保通信顺畅安稳返程。虽然林敦棋在电信公司四十年干的即是电信通信机务，但飞行器在天上执行通信效果乃有待验证。我们以“自然性地规避”方法比起袁忠才学者发表的《飞行器再入大气层通信黑障的消除方法》[10]所介绍的六种方法都更加有意义，能从根本上规避和可靠解决“通信黑障问题”。
（3）其它还有更为严谨的空间动力学及其自然性规律正期待我们共同来验证和开发。
3 结束语
飞行器是国之重器，机翼平面设计是重中之重。而流场是宏观的且客观存在的，流场中所产生的“分解”与“汇合”正恰好是一对互逆过程，我们最高目的实现“动稳定性”和安全返程。整个输运过程必然包含着“起飞与降落”其完整的互逆的过程。那么仿生中的蜻蜓雷诺数Re是与大自然和谐。所以我们的数学模式理应包含和蘊含有与大自然和谐的这些重要的内在规律性，精准实现“从昆虫扑翼到飞机固定翼的科学的微妙变换”，才能去迎合客观的流场。所以，只有发展超光速率数学模式才能达到这个要求，通过本文弄清了现有传统数学落后于现代航空航天科技快速发展的需要，这才是根本原因所在！于是呼吁广大学者们必需迎头赶上，掌握超光速率模式的全部内涵：其并不排弃光速，其概念恰恰是：以浓缩宇宙质量、能量、信息三大要素为基础的数学体系。并确立以超光速率体系为载体;可加载大于1以上的且含光速在内及其所有大于1的任何自然速度。只有这样才能与传统科学相融合并推动其继续快步的向广义相对论延伸发展，还有一个任务是力图探索和推进宇宙动力学在航空航天及其未来“宇航”中的新应用。正如长江后浪推前浪一样，也一定能在继续推进发展的过程中再度获得新成果。我们真诚期待有志之士合作参与开发。
参考文献：
[1]周恒，张涵信.空气动力学的新问题[J].中国科学：物理学 力学 天文学，2015，45：104709.
[2]叶友达.近空间高超声速飞行器气动特性研究的若干关键问题[J].力学学报，2018，50（6）：1202-1310.
[3]朱自强.无激波机翼的设计方法[J].航空学报，1988，9（11）：A499-A508.
[4]周训伟.互逆离散数学及其应用[M].科学出版社，2009：95-115.
[5]刘星，司海青，等.飞行原理[M].科学出版社，2011-6：133-134.
[6]林敦棋，林长升，林飞，等.触摸宇宙能量内核[J].自然科学（第8期），2017-08：310.
[7]班学，等.蜻蜓褶皱翼气动效能数值研究[J].南昌航空大学学报（自然科学版），2014（6）：71.
[8]俞允强.广义相对论引论[M].北京大学出版社，2009.
[9]夏少军.广义流传递过程的广义耗散最小化[J].中国科学，2019，5：501-517.
[10]袁忠才.飞行器再入大气层通信黑障的消除方法[J].航天器环境工程，2012，10（5）：504-507.
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