第十六章 發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂
今天已經(jīng)很晚了,設(shè)計(jì)工作要等到明天才能開始,其實(shí)對(duì)于秦奮來(lái)說(shuō),這根本就是一個(gè)信手就能拈來(lái)的設(shè)計(jì)方案,只不過(guò)需要借江河浦之手而已。
第二天上午,宋聞聰和吳天明便離開了六二四所,他們畢竟都是大忙人,不可能陪著秦奮在這里搞方案設(shè)計(jì)的,所以就把秦奮留下來(lái)了。
不過(guò)就在秦奮準(zhǔn)備和江河浦一起開始設(shè)計(jì)方案的時(shí)候,突然就有人跑到江河浦的辦公室來(lái)報(bào)告,原來(lái)在昨天晚上,渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)某一臺(tái)原型機(jī)在試驗(yàn)當(dāng)中,發(fā)生了壓氣機(jī)葉片失速,并且葉片斷裂的嚴(yán)重問(wèn)題。
雖然說(shuō)在發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過(guò)程中,出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題,不可避免,但是這么嚴(yán)重的問(wèn)題,還是讓江河浦不敢輕視的。
于是江河浦只能對(duì)秦奮道:“秦奮同志,你看現(xiàn)在我真是沒(méi)時(shí)間了,要不你等我兩天,我們必須要先把渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)的問(wèn)題找到,并且解決了!這個(gè)事情很緊急!”
秦奮當(dāng)然很理解江河浦此時(shí)的焦急了,不過(guò)這個(gè)問(wèn)題,對(duì)他來(lái)說(shuō),就是小意思了,當(dāng)然秦奮還不能直接說(shuō),于是秦奮只能道:“江總,我可不可以跟你一起去看看?”
渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī),畢竟是保密的型號(hào),不過(guò)現(xiàn)在江河浦還是同意了秦奮的請(qǐng)求。
當(dāng)下江河浦就帶著秦奮,來(lái)到了試車間。
現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)拆下來(lái)了,可以看到壓氣機(jī)葉片已經(jīng)斷裂了幾片。
見江總師來(lái)了,幾名技術(shù)人員都過(guò)來(lái)了,向江河浦匯報(bào)情況。
這并不是第一次試車,所以這次的葉片斷裂來(lái)得有些奇怪。
聽完情況匯報(bào)后,江河浦沉吟道:“咱們的渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī),不應(yīng)該出現(xiàn)這樣的問(wèn)題啊,在這之前的試車過(guò)程中,都沒(méi)有發(fā)生過(guò),我也有些搞不明白了。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,試車過(guò)程中并沒(méi)有明顯的異常數(shù)據(jù),怎么就突然斷裂了呢?”
壓氣機(jī)葉片斷裂,是非常嚴(yán)重的問(wèn)題,如果是定型量產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),在飛行的過(guò)程中出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,就非常嚴(yán)重了,發(fā)動(dòng)機(jī)必然會(huì)停車,那么失去動(dòng)力后的飛機(jī),要回到地面就困難了,特別是渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)的裝機(jī)對(duì)象,可都是三角翼布局的高空高速戰(zhàn)斗機(jī),滑翔比很低,絕對(duì)不可能在無(wú)動(dòng)力的情況下,無(wú)動(dòng)力滑翔著陸。
其實(shí)不僅僅是軍用飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片會(huì)出現(xiàn)斷裂的問(wèn)題,就算是民航飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),也會(huì)出現(xiàn)這類問(wèn)題。
秦奮記得在二零一四年南航有一架航班就出現(xiàn)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)在空中著火的嚴(yán)重事故,當(dāng)然民航發(fā)動(dòng)機(jī)單發(fā)失效后,還可以靠另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)迫降。
而那次事故,就是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)風(fēng)扇葉片斷裂導(dǎo)致的,而且葉片斷裂后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部,導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)失火。、
更嚴(yán)重的一次事件,是在二零一八年,一架波音七三七客機(jī)在飛行當(dāng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)在空中發(fā)生了爆炸,同樣也發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂引起的。
所以發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂,無(wú)論是壓氣機(jī)的,還是渦輪的,都非常嚴(yán)重。
秦奮記得后來(lái)種花家空軍現(xiàn)役飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)故事當(dāng)中,百分之八十都是發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂導(dǎo)致的,這其中就包括現(xiàn)在江河浦主持設(shè)計(jì)的渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)檫@款發(fā)動(dòng)機(jī),是后來(lái)種花家空軍裝備數(shù)量最多的發(fā)動(dòng)機(jī)了,殲七改進(jìn)型和殲八改進(jìn)型用的都是它,還有山鷹教練機(jī)等機(jī)型也是它。
所以在那些發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂事故當(dāng)中,可以說(shuō)很多都是渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)的。
秦奮現(xiàn)在當(dāng)然想幫江河浦找到原因,解決這個(gè)問(wèn)題,這樣可以為將來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)定型量產(chǎn)后,減少很多事故的發(fā)生,可以讓空軍少犧牲一些飛行員,畢竟飛行員培養(yǎng)不易,是最寶貴的。
由于融合了不少航空發(fā)動(dòng)機(jī)專家的記憶,所以秦奮自然知道,渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片斷裂,最主要的原因是什么。
要知道渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)也好,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)也好,壓氣機(jī)葉片,渦輪葉片承受的載荷是非常大而且復(fù)雜的,所以容易出現(xiàn)疲勞裂紋。
特別是一種叫做葉片蠕變的斷裂,是發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂的主要形式。
現(xiàn)在種花家的渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片,使用的是合金材料,由于現(xiàn)在種花家在合金材料制造加工工藝方面,還比較落后,所以出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,其實(shí)是難以避免的。
為什么太行發(fā)動(dòng)機(jī),在試車過(guò)程中,出現(xiàn)過(guò)很多問(wèn)題,這就涉及到航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料和加工工藝的問(wèn)題了,一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)一代材料可不是隨便說(shuō)的。
沒(méi)有先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料和加工工藝,就很難避免。
秦奮跟著江河浦查看了斷裂的葉片,還有試車數(shù)據(jù),便看出了問(wèn)題所在。
幾位副總師,主任設(shè)計(jì)師,副主任設(shè)計(jì)師也來(lái)了,大家討論了半天,也沒(méi)有一個(gè)結(jié)果。
這時(shí)候秦奮便朗聲道:“江總,我看很有可能是因?yàn)閴簹鈾C(jī)葉片材料和制造工藝導(dǎo)致的!”
幾位設(shè)計(jì)師,包括江河浦,都驚訝地看著秦奮,秦奮所說(shuō)的當(dāng)然是一種可能了,只是沒(méi)有什么有力的證據(jù),秦奮也只是猜測(cè),但即便是這樣,也足以讓人驚訝。
秦奮帶著自信之色道:“我認(rèn)為目前渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)葉片,其實(shí)在葉型的設(shè)計(jì)和制造方面也有一些小問(wèn)題,這次應(yīng)該是由于葉片制造精度和材料的疲勞強(qiáng)度不足,引起壓氣機(jī)葉片的疲勞導(dǎo)致的斷裂?!?p> 接著秦奮便分析了原因,要知道壓氣機(jī)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)最關(guān)鍵的部件之一,發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的氣流,通過(guò)它進(jìn)行壓縮,由于渦噴十三發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)增加了兩級(jí),壓縮比更大,空氣流量也更大,所以它的葉片比渦噴七發(fā)動(dòng)機(jī)承受的各種荷載更大更復(fù)雜。
由于加工精度不夠高,壓氣機(jī)葉片承受的荷載存在不均勻的現(xiàn)象,部分葉片結(jié)構(gòu)的局部出現(xiàn)疲勞,無(wú)法繼續(xù)承受荷載時(shí)就會(huì)發(fā)生斷裂。
再加上目前的壓氣機(jī)合金材料,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較落后,所以斷裂就產(chǎn)生了,秦奮的分析頓時(shí)讓江河浦深思起來(lái)。