第十九章 一代航發(fā)一代材料
所以秦奮每設(shè)計一個先進(jìn)的結(jié)構(gòu)或者零部件,江河浦都要提醒他,材料和工藝有可能達(dá)不到,秦奮只是微微一笑,然后說出解決辦法,頓時江河浦就知道秦奮這么設(shè)計是有道理的了,材料和工藝都在秦奮掌握之中。
和秦奮一起設(shè)計中推發(fā)動機(jī)方案,這讓江河浦大開了眼界,又增長了很多技術(shù)和知識,也弄明白了很多以前都沒有弄明白的東西,要知道江河浦可是研究F404發(fā)動機(jī)多年了,對先進(jìn)中推發(fā)動機(jī)有很好的研究基礎(chǔ)。
既然是為了十號工程而設(shè)計,同時又要考慮到為將來的超七裝備,以及渦槳,渦軸,燃?xì)廨啓C(jī)等派生型號,所以這臺中推渦扇發(fā)動機(jī),最大加力推力設(shè)計指標(biāo)為八十五千牛,最大軍用推力為五十五千牛。
經(jīng)過計算得到的初步設(shè)計方案循環(huán)參數(shù),涵道比為0.42,風(fēng)扇壓比為4.5,高壓壓氣機(jī)增壓比為 6.1,總增壓比為 27.45,渦輪前溫度為1710K,空氣流量為70.58kg/s。設(shè)計不加力和加力耗油率分別為22g/kN·s和48.5g/kN·s。
這些參數(shù),基本上是結(jié)合了EJ200發(fā)動機(jī),F(xiàn)404發(fā)動機(jī)和M88-2發(fā)動機(jī)而來的,所以只有秦奮才能做得出來,因?yàn)檫@三臺發(fā)動機(jī)的詳細(xì)設(shè)計參數(shù),都在秦奮的腦海之中。
要知道現(xiàn)在EJ200發(fā)動機(jī)和M88發(fā)動機(jī)都還沒有正式開始研制呢,所以江河浦是絕對想象不到的。
這些先進(jìn)的設(shè)計,秦奮是怎么做出來的?憑空想象,還是理論分析。
但不管怎么樣,秦奮就是把先進(jìn)的設(shè)計參數(shù)和結(jié)構(gòu)都提出來了,江河浦和秦奮一起來完善方案,兩人這一工作起來,簡直就好像忘記了一切,全身心的投入進(jìn)去了。
這臺發(fā)動機(jī)的推重比將達(dá)到9.0,發(fā)動機(jī)核心機(jī)也夠大,還留有比較大的空氣流量和溫度富裕度,為將來進(jìn)一步提高性能留下了空間。
使用新一代的航發(fā)材料和工藝制造技術(shù),提高發(fā)動機(jī)使用壽命,初步定下來的服役壽命為六千小時,雖然江河浦認(rèn)為這太激進(jìn)了,但秦奮還是一力的保證可以實(shí)現(xiàn),因?yàn)檫@臺發(fā)動機(jī)將采用先進(jìn)的單晶材料渦輪葉片、復(fù)合材料等新一代的航發(fā)材料,再加上先進(jìn)的制造工藝,如整體葉片盤,在結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分考慮到良好的可靠性和可維護(hù)性,完全可以實(shí)現(xiàn)。
畢竟F110這些三代大推發(fā)動機(jī),還有F404發(fā)動機(jī),都已經(jīng)能夠達(dá)到六千小時左右的壽命,所以現(xiàn)在秦奮為種花家設(shè)計的中推沒理由達(dá)不到,如果設(shè)計出來就落后,那將來怎么實(shí)現(xiàn)彎道超車呢。
一代航發(fā)一代材料,這可不是隨便說說,在秦奮和江河浦做的初步設(shè)計方案當(dāng)中,采用的新材料可以說達(dá)到了百分之八十以上,這最主要還是由于種花家航空發(fā)動機(jī)工業(yè)基礎(chǔ)太過薄弱,畢竟連渦噴發(fā)動機(jī)都還沒有完全吃透掌握。
所以現(xiàn)在搞渦扇發(fā)動機(jī),必然就要用到大量的新材料,新工藝。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝方面,也是瞄準(zhǔn)了最先進(jìn)的技術(shù),這臺中推采用了三級風(fēng)扇,六級高壓壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu),先進(jìn)的單級高低壓渦輪,采用空氣霧化噴嘴的環(huán)形蒸發(fā)燃燒室,就連發(fā)動機(jī)噴口,也采用了非常超前的鋸齒收斂擴(kuò)散片。
江河浦對此非常不解,秦奮一邊畫著圖,一邊解釋道:“江總,采用這種鋸齒狀的尾噴口,應(yīng)該說效果會比圓形的噴口有很多優(yōu)點(diǎn),首先我們可以想象一下,采用鋸齒設(shè)計后,尾部噴出的高溫氣流,就會像菊花一樣分散開來,這樣會比柱狀的噴流,能夠在短時間內(nèi),接觸到冷空氣更多,再進(jìn)一步混和后,降溫就很快了,這可以降低尾噴口的紅外特征,同時我認(rèn)為它還有降低噪音的作用?!?p> 經(jīng)過秦奮這么一解釋,江河浦瞬間也就明白了,果然秦奮是個天才啊,怎么別人就沒有想到呢,甚至是國外的航空發(fā)動機(jī)巨頭,都沒有想到過這么做。
其實(shí)這并不是秦奮想到了,而是因?yàn)榍貖^融合了大師們的記憶,所以自然知道怎么設(shè)計鋸齒尾噴口。
這種鋸齒尾噴口,其實(shí)最早是因?yàn)镕35戰(zhàn)斗機(jī)的研制要求,要盡可能降低尾部紅外特征,洛馬公司便要求F135發(fā)動機(jī)的研制公司,航空發(fā)動機(jī)巨頭普惠公司照做,結(jié)果普惠公司的發(fā)動機(jī)設(shè)計師,便研究出了這一招,效果非常不錯。
后來民航客機(jī)發(fā)動機(jī),都開始模仿了,因?yàn)檫@樣的設(shè)計,可以降低發(fā)動機(jī)噪音,對民航客機(jī)來說,這個設(shè)計太有用了。
當(dāng)然種花家航空發(fā)動機(jī)設(shè)計師們,后來也緊跟潮流,設(shè)計出了鋸齒狀的發(fā)動機(jī)尾噴口,用于隱身戰(zhàn)斗機(jī)。
雖然說殲十戰(zhàn)斗機(jī),并非隱身戰(zhàn)斗機(jī),但也可以用這種設(shè)計來降低尾部的紅外特征,這可以大大降低它被紅外導(dǎo)彈命中的概率。
在采用了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料以后,這臺先進(jìn)中推的零部件數(shù)量,竟然只需要兩千個左右,這讓江河浦都暗自激動不已,如果這臺發(fā)動機(jī)真的做出來了,那么六二四所,必將成為國內(nèi)最厲害的航空發(fā)動機(jī)設(shè)計單位了。
就算是放眼全球,那也是一流的,畢竟這時候只有F404發(fā)動機(jī)珠玉在前,EJ200和M88發(fā)動機(jī)都還沒有開始研制呢,至于毛子的RD33發(fā)動機(jī),是完全比不上這臺先進(jìn)中推的。
畢竟現(xiàn)在這臺中推可是有后發(fā)優(yōu)勢的,RD33發(fā)動機(jī)已經(jīng)量產(chǎn)服役,這臺發(fā)動機(jī)的推重比較低,只有七點(diǎn)八左右。
把基本的框架都做出來以后,看著這個設(shè)計方案,江河浦感慨道:“果然是一代航發(fā)一代材料啊,咱們的航空發(fā)動機(jī)要在高溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)的惡劣環(huán)境條件工作,還要先進(jìn)的性能,只有新一代的材料才可以承受??!”
秦奮微微一笑道:“是啊,我們的這臺先進(jìn)中推發(fā)動機(jī),從壓氣機(jī)到渦輪,燃燒室,尾噴管,都要用很多新材料新工藝,無論是各種合金材料,還是復(fù)合材料,我們都要加快研發(fā),還要研究新的制造工藝,兩者相結(jié)合,才可以把它制造出來,并達(dá)到設(shè)計要求。”
江河浦點(diǎn)了點(diǎn)頭道:“任重而道遠(yuǎn)啊,不過有了這個設(shè)計,我已經(jīng)找到方向了,秦奮同志,我得代表咱們航發(fā)口所有的同志,感謝你啊!要是沒有你,咱們連設(shè)計方案都不可能做得出來,即使做出來也是落后的,只能參照F404發(fā)動機(jī)。”