馬常勝忙說:“跨聲速風扇的葉尖區域氣流速度通常超過聲速,而根部區域仍為亞聲速,形成‘混合流動’狀態。這種速度差異導致激波與邊界層相互作用,易導致流動分離,產生顯著能量損失。斯貝發動機的葉片損失係數比我們仿造出來的跨聲速風扇損失係數要小15%以上。除了在葉片吸力麵設置鋸齒狀凹槽之外,我們沒研究出彆的特彆之處。”
“還有它的風扇葉片采用鈦合金Ti6Al4V整體鍛造,葉根采用燕尾形榫頭,可承受550kN的離心力。我們引進斯貝發動機的時候,同時引進了鈦合金無餘量精鍛工藝,解決了葉片製造的難題。”
程時:“設置鋸齒狀凹槽是將分離區長度縮短。斯貝發動機的奧秘還有采用大彎掠造型的葉片。彎掠葉片設計是三維流場優化的核心技術。傳統直葉片在跨聲速流動中,葉片前緣易產生正激波,導致激波後壓力驟升、邊界層分離。彎曲葉片通過葉型周向彎曲,使氣流在葉片通道內產生斜激波膨脹波組合,將正激波強度降低轉化為斜激波,激波損失可減少30%到40%。”
“彎曲葉片使葉片表麵壓力分布更均勻,抑製葉頂間隙處出現傳統直葉片常見的‘角區分離’問題。漂亮國NASA在不久前的跨聲速壓氣機試驗就已經證明周向彎曲葉片可使葉頂分離區麵積縮小50%以上。”
“還有采用串列靜子結構,末級靜子為雙排葉片,減少角區分離,使總壓恢複係數提升”
馬常勝:“可是說起來容易,想要做到卻很難。畢竟我們飛機需要的動力會根據機型不同而改變,不可能全部都照抄斯貝發動機。”
程時:“可以用之前我們從英吉利引進的Aviaflow軟件來輔助風扇葉型的設計,進行二維跨聲速流場計算。修正流場激波結構、優化負荷分布,從根本上降低損失、抑製失速。”
“在wp6發動機上增加的跨聲速葉片,出口氣流速度馬赫數0.5到0.6,與原壓氣機進口條件匹配,避免因流速突變導致的分離損失。這個設計也是參考了大鵝米格29上的RD33發動機的低壓風扇與高壓壓氣機匹配方案,通過風扇預壓縮降低高壓壓氣機負荷,提升整體效率。”
“這個設計還能讓負荷沿葉高重新分配,抑製旋轉失速。總結一下就是通過拓寬進氣馬赫數範圍,提升流量與預壓縮能力,為後續壓氣機減負。”
“我們前一陣子獲得了大鵝AL21F發動機的進口導流葉片係統的圖紙和實物,也可以用到wp6發動機上。比如第1級靜子葉片采用液壓作動筒控製,角度調節範圍可以到±15°。控製係統采用614所新成果機械液壓調節器,可以實現轉速溫度閉環控製。”
其實他本來連這些話都懶得解釋的,可是有人質疑,他就不得不多費點口舌了。
剛剛提問那人不敢再說什麼。
程時接著說:“第二,我講講提高燃燒室效率和穩定性。剛才兩位專家說的法子是對的。我再加幾點。環管燃燒室長度縮短30%改為短環形燃燒室。參考法蘭西阿赫耶發動機把直射式燃油噴嘴改成蒸發管式,燃油在管內氣化後再燃燒,霧化質量提升40%。再配上高壓油泵,噴油壓力從3MPa提升至5MPa,油滴平均直徑降至50μm以下,可以大幅提高燃油的效率。”
“然後是渦輪的優化。渦輪現在的問題是不耐高溫,效率不高。葉片采用氣膜冷卻技術,表麵加工0.3mm直徑的冷卻孔,這個也跟蘇27的葉片冷卻技術是相符的。在渦輪盤外緣安裝複合傾斜氣封環減少燃氣泄漏量。”
“關於提高推力控製精度。要開發數字電子控製器,在壓氣機出口、渦輪進口等關鍵位置安裝微型壓力傳感器。在渦輪前安裝快速響應紅外溫度傳感器。”
“提高燃油調節精度也能提高推力控製精度。比如在原柱塞式燃油泵基礎上,加裝電動伺服機構替代機械調速器。”
“把燃油噴口改成可調的,並在尾噴管喉部加裝電動調節機構。數字電子控製器通過閉環控製來根據推力需求實時計算最佳噴口麵積,再通過步進電機驅動調節片,把調節噴口麵積到最佳,就能保持推力穩定。這也可以解決發動機快速適應地形起伏的氣動變化問題。”
“關於wp6的改進,我暫時就說這麼多。”
馬常勝暗暗咂嘴:嘖嘖嘖,有理有據,引用充分,數字精確。
平時這小子都是擠牙膏一樣,今天肯定是被這些人的傲慢和無知給氣到了,才肯把肚子裡的東西倒出來那麼多。
周安宇咳嗽了一聲提醒聽得太入神完全沒反應的主任。
“啊。我們接著......”主任如夢方醒,眨了眨眼,低頭看了看本子,才說,“好,我們接著討論怎麼解決導航與通信係統的抗乾擾。”
這個有電子通訊的專家發言,說可以用仿製“偵察兵”無人機的UHF頻段跳頻電台,工作頻段225400MHz,跳頻速率500跳/秒,頻率間隔25kHz。實現抗乾擾。
跳頻模塊可通過逆向工程獲得。
關於電磁防護與信號處理抗乾擾,專家們討論了一下接收機抗乾擾前端設計和數字信號處理抗乾擾算法。
程時默默聽著。
周安宇他們知道這不是他的專業,沒打算再催他說話。
隻是說到導航係統抗乾擾,有些主張用慣性導航。
將國產的CX100慣性導航係統進行卡爾曼濾波融合。濾波算法可以采用離散卡爾曼濾波器,狀態方程包含位置、速度、姿態和陀螺漂移等15個狀態量,足夠用了。
有些覺得以後用漂亮國的GPS導航比較好。
畢竟GPS是以人造地球衛星為基礎的高精度無線電導航的定位係統,可在全球任何地方以及近地空間提供準確的地理位置、車行速度及精確的時間信息。具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位功能。
所以又產生了嚴重的分歧。
真是吵不完的架。