新年在热热闹闹的拜年中悄然而逝。
刚过初三,赵平就得离开京都回到湖省,赵祯也休完了假,回到部队。原本还热热闹闹的家里,一下子安静下来,只剩下赵老爷子、赵老夫人和张辰三个人。
张辰担心两位老人孤单,这几天都没去图书馆,也没去钱家,而是老老实实在老宅待着,陪着赵老爷子喝茶、看报,陪着赵老夫人在院子里浇花、晒太阳。赵老爷子嘴上不说,但心里还是很欣慰。
直到初五这天,钱文忠和钱瑾姝过来拜访。
“老赵,过年好啊!”,钱文忠一进门就笑呵呵的问好。
赵老爷子迎了上去,“要不说,这人啊不经念叨,正想着你呢,你就来了!”
钱文忠在沙发上坐下,看了一眼张辰,“小辰这几天怎么没去我那儿?瑾姝念叨好几回了。”
张辰正要开口,赵老夫人从厨房端了茶出来,笑着说:“他怕我们老两口孤单,在家陪了我们好几天。”
钱文忠笑道:“是个孝顺的好孩子!!”。
钱瑾姝在张辰旁边坐下,小声说:“我爷爷出了一道题,说要考你。”
张辰愣了一下:“什么题?”
“等会儿你就知道了。”
大人们在客厅喝茶聊天,张辰和钱瑾姝去了书房。
钱瑾姝从书包里掏出一张纸,上面写着一道题,不是常规的函数方程,而是一个关于飞行器气动外形优化的建模题,给定阻力系数和升力约束,求翼型曲线的最优参数。
张辰看了一遍,眼睛亮了。
“这是……”
“我爷爷说,这是他从一个老朋友那儿拿来的简化模型,不涉密,但思路跟真实项目是一样的。”钱瑾姝把纸推过去,“他说你要是能做出来,说明你已经可以接触真正的国防数学了。”
张辰没再说话,拿起笔开始推。
他先在草稿纸上画了一个坐标系,把翼型曲线参数化,写出阻力系数的积分表达式,然后引入约束条件,构造拉格朗日泛函。每一步都写得很清楚,逻辑链条完整。写到第四步的时候,他停了一下,想了想,又继续往下写。
钱瑾姝坐在旁边,安静地看着,没有出声。
过了大约二十分钟,张辰放下笔,把草稿纸推到中间。
钱瑾姝低头看了一遍,又看了一遍,然后抬起头,看着他。
“你用了变分法?”
“嗯。边界条件用到了欧拉-拉格朗日方程。”张辰指着其中一行,“这里,我把约束项吸收进了泛函,然后用变分法求极值。”
钱瑾姝盯着那行公式看了好几秒,点了点头。“可以。我试试用张量分析做一遍,看看能不能得到同样的结果。”
张辰把草稿纸递给她,钱瑾姝接过去,开始在自己的本子上写。她写得慢,但每一步都很扎实。
两个人就这么在书房里待了一个多小时。
客厅里,钱文忠和赵老爷子喝着茶,有一搭没一搭地聊着。
“老赵,你这外孙,是真聪明。”钱文忠放下茶杯,“瑾姝跟我说,他做题的思路特别清晰,每步都踩得很准。我出的那道题,他要是能做出来,高二就可以接触真正的国防项目了。”
赵老爷子看了他一眼:“你出的什么题?”
“飞行器气动外形优化。”钱文忠说,“不涉密,但思路是真实的。”
赵老爷子沉默了一会儿,然后点了点头,“这孩子有这志向,你多费心。”
钱文忠摆了摆手,没说什么。
书房里,钱瑾姝终于放下了笔。
她把草稿纸和张辰的并排放在一起,对比着看了一遍。
“结果一样。”她说,“方法不同,但答案一样。”
张辰凑过来看了看,点了点头。
钱瑾姝把两张纸收好,看着张辰。
“我爷爷说,以后每周两次,他专门给我们讲国防数学。你愿意吗?”
“愿意!!”,张辰高兴的直点头,没有丝毫犹豫。
钱瑾姝嘴角翘了一下,站起来,“走吧,去客厅,把这个好消息告诉他们。”
张辰跟着她出了书房,客厅里,钱文忠正和赵老爷子说着什么,看到他们下来,笑着问:“做出来了?”
钱瑾姝把两张草稿纸递过去。钱文忠接过来,戴上老花镜,一张一张地看。他看得很慢,看到关键处还会停下来想一想。看完之后,他把草稿纸放在茶几上,看着张辰。
“思路对,步骤全。下周开始,每周二和周五下午,你来我家。我给你们讲国防数学的应用。”
张辰连忙点了点头:“谢谢钱爷爷。”
赵老爷子在旁边端起茶杯,喝了一口,什么都没说,但神情却满是自豪。
赵老夫人从厨房出来,手里端着一盘水果,笑着说:“留下来吃午饭吧,我让阿姨多加几个菜。”
钱文忠摆了摆手:“不吃了,破五,家里还有事。”他站起来,拍了拍张辰的肩膀,“小辰,好好准备。这条路长着呢。”
张辰应了一声,送钱文忠和钱瑾姝出了门。
钱瑾姝走到门口,回过头,看了他一眼。
“周二见。”
“周二见。”
车子开走了,消失在巷口。张辰站在门口,手里还攥着那张草稿纸的复印件。夜风吹过来,凉飕飕的,他把草稿纸折好,揣进口袋,转身回了屋。赵老爷子还坐在沙发上,看到他进来,拍了拍身边的位置。
张辰走过去坐下。
“高兴了?”
张辰笑了,“嘿嘿嘿,高兴!!”
周二下午,张辰准时到了钱家。
钱瑾姝已经在书房了,面前摊着几本书和草稿纸,正低头写着什么。听到脚步声,她抬起头,嘴角微微翘起,道:,“等你半天了,快进来。爷爷在楼下,马上就上来。你先看看这个,今天要讲的内容。”
张辰低头一看,是一篇关于“高超声速飞行器气动热力学建模”的综述文章,作者是钱文忠。文章不算长,十来页,但公式密集,推导紧凑,涉及空气动力学、热力学和偏微分方程,信息量大得惊人。张辰一页一页地翻,看到关键处就停下来,在草稿纸上记两笔。
钱瑾姝也没说话,继续写自己的东西。
大约过了十分钟,钱文忠端着两杯茶上来,放在桌上,在他们对面坐下。
“看完了?”他问。
张辰摇了摇头:“还没。信息量太大了。”
“不急。今天就讲这篇文章。”钱文忠靠在椅背上,端起茶杯喝了一口,“这是我在航天院工作时写的内部资料,后来公开发表过。不涉密,但里面的思路,跟真实项目是一样的。”
张辰抬起头,认真听着。
“高超声速飞行器,速度超过五马赫。在这种速度下,空气不再是简单的流体,它的物理性质会发生剧烈变化。气动加热、热防护、材料烧蚀,这些都是问题。”
钱文忠没有用讲稿,慢悠悠地说着,“你们学的数学,在这里用得上。偏微分方程描述热传导,有限元方法模拟材料烧蚀,最优化理论设计热防护层厚度。”
他拿起粉笔,在墙上的小黑板上写下几个关键方程。
“今天先讲热传导方程的边界条件处理。”他指着第一行,“这个方程你们在教材上见过,但在工程应用中,边界条件不是给定的常数,而是跟飞行速度、大气密度、材料性质耦合在一起的。这就把问题从线性变成了非线性。”
张辰盯着黑板,脑子里飞快地转。钱瑾姝拿起笔,在草稿纸上开始推。
钱文忠讲得不快,遇到关键步骤会重复一遍,有时候停下来问“懂了没有”,张辰和钱瑾姝点头他才继续。讲到一半,他忽然停下来,看着张辰。
“小辰,你试试用有限差分法离散这个方程,边界条件用第二类边界条件。”
张辰接过粉笔,走到黑板前,开始写。写完之后退后一步,看着自己的推导,又看了看钱文忠。
钱文忠点了点头,没有评价,指着其中一行说:“这里,你用了显式格式,稳定性条件要满足。换成隐式格式,可以放宽时间步长的限制。”他拿起粉笔,在旁边写了几行,把两种格式的稳定性条件对比着写出来。
张辰盯着黑板看了一会儿,忽然说:“隐式格式的计算量更大,但精度更高。在工程应用中,是不是要根据具体问题选择?”
“对。你问到点子上了。”钱文忠放下粉笔,拍了拍手上的灰,“搞工程的人,最怕的就是只会算不会选。你能想到这一步,说明你不是在学数学,是在学怎么用数学。”
“你们俩以后合作,一个负责建模,一个负责数值求解,正好互补。”钱文忠走回座位上坐下,“今天先讲到这里。回去把这篇综述看完,下周我讲热防护层厚度优化问题。”
张辰把黑板上的推导抄下来,又把那篇综述文章仔细折好,放进书包里。
钱瑾姝站起来,伸了个懒腰。“爷爷,你今天讲得比平时慢。”
“废话,你们两个第一次听,讲快了听不懂。”钱文忠端起茶杯又喝了一口,“小辰,回去有什么不懂的,记录下来,下次过来的时候问我。”
张辰点头:“谢谢钱爷爷。”
钱文忠摆了摆手,站起来,走到门口,又停下来,回过头。
“小辰,你记住,数学是工具。工具再好,不会用也是白搭。你现在学的这些,以后上了战场,就是保家卫国的武器。”
张辰听着,心里涌上来一股热流,像是终于找对了方向。
“钱爷爷,我记住了。”
从钱家出来的时候,天已经黑了,但远行的道路却被一盏盏路灯照亮。
— 本章完 —