Chương 441: Nhìn thế nào cũng không thấy khó

Tiểu Long nhìn chằm chằm vào tín hiệu điều chế tần số thấp hiện lên trên màn hình, lẫn trong nhiễu loạn, bỗng nhiên anh nhớ đến một trường hợp đặc biệt trong phương trình NS khi xử lý sự kéo dãn xoáy. Trường xoáy trông có vẻ ngẫu nhiên dưới số Reynolds thấp, nhưng khi vượt qua ngưỡng tới hạn nào đó, những dao động tưởng chừng vô định ấy đột nhiên bị khóa bởi nhóm đối xứng hài hòa, rồi hình thành nên một cấu trúc lá ổn định. Liệu tín hiệu tần số thấp kia có phải là cái bóng của cấu trúc lá ấy dưới tốc độ thấp?

Nghĩ vậy, Tiểu Long đứng bật dậy, quay sang Thân Hạc Khánh nói:

"Hãy đưa tôi toàn bộ dữ liệu thí nghiệm, kể cả những cái các anh cho là thất bại, không chạy được, hay đổ vỡ giữa chừng."

Thân Hạc Khánh thoáng giật mình, tuy không hiểu tại sao Tiểu Long lại muốn xem những dữ liệu ấy, nhưng anh vẫn nhanh chóng gật đầu:

"Không thành vấn đề. Toàn bộ dữ liệu gốc đều lưu trong mảng lưu trữ, khoảng hai mươi mấy TB. Tôi sẽ lập tức sai người tổng hợp lại ngay."

Bên cạnh, Diêm Đình nhận được tín hiệu, liền phái vài nghiên cứu viên đi thu thập tài liệu.

Mấy người vừa rời đi, phòng thí nghiệm bỗng chốc im lặng.

Thân Hạc Khánh nhìn Tiểu Long, suy nghĩ một lát, mím môi lại rồi lên tiếng, giọng điệu hiếm khi thấy ở anh, mang chút e dè:

"Thưa giáo sư Tiểu, thật sự là làm phiền thầy quá. Chúng tôi đều biết hiện giờ dưới tay thầy có bao nhiêu đề tài quan trọng, thế mà thầy vẫn chuyên tâm đến tận nơi để xem cái vấn đề cũ kỹ này của chúng tôi, thật sự..."

"Không có gì. Chuyện này không khó đâu."

Tiểu Long nói nhẹ nhàng, trong mắt anh, việc đến phòng thí nghiệm đường sắt quốc gia lần này vốn chỉ để xác nhận ý tưởng ban đầu của mình, họ không cần phải cảm thấy ngại ngùng như vậy.

Hơn nữa, vấn đề này dù nhìn từ góc độ nào cũng không hề khó chút nào, chẳng tốn bao nhiêu công sức.

Lời anh vừa dứt, cả căn phòng bỗng im lặng đến mức có thể nghe thấy tiếng kim rơi.

Cao Thanh nhướng mày, mắt đảo qua đảo lại, thấy Phó Linh Vũ và Diêm Đình đều trợn mắt ngạc nhiên, trong lòng mới thấy cân bằng hơn, ít nhất không phải mình chịu thiệt thòi.

Phó Linh Vũ trong lòng ngổn ngang trăm mối tơ vò, cổ họng anh khan cứng, cuối cùng không kiềm được, hạ giọng nói với Cao Thanh bên cạnh:

"Mấy thứ chúng ta theo đuổi gần hai năm trời, giáo sư Tiểu lại cho là không khó, thật sự đau lòng."

Cao Thanh nhún vai, nở một nụ cười bất lực.

Thân Hạc Khánh vốn đã trải qua nhiều sóng gió, anh nhanh chóng lấy lại bình tĩnh, nhẹ nhàng mỉm cười, nụ cười ấy không hề gượng gạo, cũng không mang chút bị xúc phạm nào, ngược lại toát lên sự thoải mái, phóng khoáng:

"Vậy thì chúng tôi sẽ chờ tin tốt lành từ giáo sư Tiểu."

Đêm hôm ấy, sau khi ký xong thủ tục, Tiểu Long mang theo hai mươi mấy TB dữ liệu thí nghiệm trở về văn phòng ở Đại học Kiến Quốc.

Thực ra, trong số tài liệu ấy, những thứ Tiểu Long thực sự cần không nhiều.

Anh không hề xem qua những báo cáo kỹ thuật đã được Thân Hạc Khánh cùng nhóm tổng hợp sẵn, cũng chẳng đụng đến bất kỳ phương án thuật toán điều khiển nào do các kỹ sư đề xuất.

Dĩ nhiên, anh không xem chúng không phải vì chúng tồi, trái lại, đội ngũ của Thân Hạc Khánh đã đạt đến mức tối ưu trong khía cạnh kỹ thuật.

Họ đã quét tham số giảm chấn trong phạm vi ba bậc độ lớn, bậc điều khiển thích ứng cũng được đẩy đến giới hạn lý thuyết truyền thống, cấu trúc giá treo cũng gần như đã khai thác đến tận trần giới hạn hiệu suất vật liệu hiện có.

Nhưng tất cả nỗ lực ấy đều xoay quanh một giả định nền tảng: động lực học của hệ có thể được xấp xỉ bằng một hệ phương trình vi phân thường đủ bậc cao, còn sự khớp nối giữa các mode dao động có thể được giải khớp thông qua phép chéo hóa ma trận chiều cao.

Tuy nhiên, biểu đồ phổ kia đã quá rõ ràng chỉ ra rằng giả định ấy ngay từ gốc rễ đã sai.

Vài đỉnh sóng kia sắp xếp theo cách không thể nào là sản phẩm của sự chồng chất tuyến tính, mà là một cấu trúc phi tuyến bị khóa chết trong đa tạp tầm thấp bởi những ràng buộc hình học, nên những dữ liệu trước đây của họ hầu như không đáng tin cậy.

Anh từng gặp cấu trúc tương tự khi xử lý sự kéo dãn và cuộn xoắn của trường xoáy trong phương trình NS.

Dòng lượng trong chất lỏng nhớt dường như trải qua những dao động ngẫu nhiên phức tạp trong không gian ba chiều, nhưng trên thực tế, sự tương tác giữa số hạng kéo dãn của dòng lượng và số hạng tiêu tán nhớt lại buộc quỹ đạo tiến hóa của trường dòng lượng phải tuân theo một cấu trúc lá được định nghĩa nghiêm ngặt bởi nhóm hài hòa. Nếu trực giác này đúng, thì bản chất rung động của đoàn tàu từ trường trong ống dẫn về cơ bản chính là biểu hiện hài hòa của trường dòng lượng dưới những ràng buộc hình học nhất định. Thành ống là một biên giới, bề mặt của khung treo là một biên giới khác, dòng chất lỏng giữa chúng dưới tác động của lực cắt tốc độ cao sẽ hình thành một loạt cấu trúc xoáy có trật tự. Những xoáy này không tồn tại độc lập, sự tương tác giữa chúng bị ràng buộc nghiêm ngặt bởi một nhóm hài hòa vô hình. Khi tốc độ đoàn tàu vượt quá một ngưỡng tới hạn nào đó, cấu trúc của nhóm hài hòa này sẽ đột biến, cấu trúc xoáy chuyển từ trạng thái ổn định sang không ổn định, biểu hiện vĩ mô chính là sự khuếch đại rung động mạnh mẽ. Các phương pháp kiểm soát truyền thống thất bại bởi chúng cố gắng dùng phản hồi tuyến tính để kiềm chế một cấu trúc vốn dĩ về mặt tô pô không thể bị kiềm chế. Cũng giống như ta cố dùng một viên gạch để ép xuống một tấm lụa đang nhăn nhúm, ép chỗ này thì chỗ kia tự nhiên lại trồi lên.

Tiêu Tú trong đầu nhanh chóng lướt qua khung lý thuyết của lý thuyết lá hài hòa, bộ công cụ này ban đầu được xây dựng để xử lý vấn đề chính quy toàn cục của phương trình Navier-Stokes, sau đó được mở rộng thêm trong khuôn khổ chứng minh hình học của khoảng cách khối lượng, giờ đây áp dụng vào vấn đề rung động của đoàn tàu từ trường, hầu như không cần phải chuyển đổi gì thêm nữa. Chỉ cần xem không gian dòng chảy phức tạp do đoàn tàu và thành ống tạo thành như một bó sợi, thì mode không ổn định của dòng chảy chính là một quỹ đạo nhóm hài hòa trên bó sợi đó, còn cái ngưỡng tốc độ tới hạn khiến đội ngũ của Thẩm Hà Khánh đau đầu suốt gần hai năm, về bản chất chỉ là một điểm phân nhánh khi nhóm hài hòa nhảy từ quỹ đạo ổn định sang quỹ đạo không ổn định.

Sau khi đã hiểu rõ điều này, những việc phía sau trở nên đơn giản hơn nhiều. Nếu mode rung động về bản chất bị khóa chặt trên cấu trúc lá bởi nhóm hài hòa, thì không cần phải kiềm chế rung động nữa, mà nên chủ động kiểm soát nó.

Tiêu Tú chống cằm, nhìn chằm chằm vào dữ liệu trên màn hình, suy nghĩ một cách thờ ơ.

Muốn kiểm soát được rung động này, trước tiên có thể tác dụng một lực điều khiển phản đối xứng chính xác về mặt hình học dọc theo mặt lá hài hòa, kéo hệ thống vốn đã nhảy sang quỹ đạo không ổn định trở lại mặt lá ổn định. Lực điều khiển này không dựa trên phản hồi sai số, mà được thiết kế dựa trên cấu trúc hình học toàn cục của mặt lá hài hòa. Giống như khi đạp xe, thân người nghiêng sang trái, chiếc xe sẽ tự động rẽ trái, không phải vì bạn đang điều khiển nó, mà bởi cấu trúc cơ học vốn dĩ đã đảm bảo phản ứng ấy.

Anh cần làm, chính là lắp cho đoàn tàu từ trường một bộ "bản năng hình học" như vậy.