第十九章 一代航发一代材料
所以秦奋每设计一个先进的结构或者零部件,江河浦都要提醒他,材料和工艺有可能达不到,秦奋只是微微一笑,然后说出解决办法,顿时江河浦就知道秦奋这么设计是有道理的了,材料和工艺都在秦奋掌握之中。
和秦奋一起设计中推发动机方案,这让江河浦大开了眼界,又增长了很多技术和知识,也弄明白了很多以前都没有弄明白的东西,要知道江河浦可是研究F404发动机多年了,对先进中推发动机有很好的研究基础。
既然是为了十号工程而设计,同时又要考虑到为将来的超七装备,以及涡桨,涡轴,燃气轮机等派生型号,所以这台中推涡扇发动机,最大加力推力设计指标为八十五千牛,最大军用推力为五十五千牛。
经过计算得到的初步设计方案循环参数,涵道比为0.42,风扇压比为4.5,高压压气机增压比为 6.1,总增压比为 27.45,涡轮前温度为1710K,空气流量为70.58kg/s。设计不加力和加力耗油率分别为22g/kN·s和48.5g/kN·s。
这些参数,基本上是结合了EJ200发动机,F404发动机和M88-2发动机而来的,所以只有秦奋才能做得出来,因为这三台发动机的详细设计参数,都在秦奋的脑海之中。
要知道现在EJ200发动机和M88发动机都还没有正式开始研制呢,所以江河浦是绝对想象不到的。
这些先进的设计,秦奋是怎么做出来的?凭空想象,还是理论分析。
但不管怎么样,秦奋就是把先进的设计参数和结构都提出来了,江河浦和秦奋一起来完善方案,两人这一工作起来,简直就好像忘记了一切,全身心的投入进去了。
这台发动机的推重比将达到9.0,发动机核心机也够大,还留有比较大的空气流量和温度富裕度,为将来进一步提高性能留下了空间。
使用新一代的航发材料和工艺制造技术,提高发动机使用寿命,初步定下来的服役寿命为六千小时,虽然江河浦认为这太激进了,但秦奋还是一力的保证可以实现,因为这台发动机将采用先进的单晶材料涡轮叶片、复合材料等新一代的航发材料,再加上先进的制造工艺,如整体叶片盘,在结构设计上充分考虑到良好的可靠性和可维护性,完全可以实现。
毕竟F110这些三代大推发动机,还有F404发动机,都已经能够达到六千小时左右的寿命,所以现在秦奋为种花家设计的中推没理由达不到,如果设计出来就落后,那将来怎么实现弯道超车呢。
一代航发一代材料,这可不是随便说说,在秦奋和江河浦做的初步设计方案当中,采用的新材料可以说达到了百分之八十以上,这最主要还是由于种花家航空发动机工业基础太过薄弱,毕竟连涡喷发动机都还没有完全吃透掌握。
所以现在搞涡扇发动机,必然就要用到大量的新材料,新工艺。
在结构设计和工艺方面,也是瞄准了最先进的技术,这台中推采用了三级风扇,六级高压压气机的结构,先进的单级高低压涡轮,采用空气雾化喷嘴的环形蒸发燃烧室,就连发动机喷口,也采用了非常超前的锯齿收敛扩散片。
江河浦对此非常不解,秦奋一边画着图,一边解释道:“江总,采用这种锯齿状的尾喷口,应该说效果会比圆形的喷口有很多优点,首先我们可以想象一下,采用锯齿设计后,尾部喷出的高温气流,就会像菊花一样分散开来,这样会比柱状的喷流,能够在短时间内,接触到冷空气更多,再进一步混和后,降温就很快了,这可以降低尾喷口的红外特征,同时我认为它还有降低噪音的作用。”
经过秦奋这么一解释,江河浦瞬间也就明白了,果然秦奋是个天才啊,怎么别人就没有想到呢,甚至是国外的航空发动机巨头,都没有想到过这么做。
其实这并不是秦奋想到了,而是因为秦奋融合了大师们的记忆,所以自然知道怎么设计锯齿尾喷口。
这种锯齿尾喷口,其实最早是因为F35战斗机的研制要求,要尽可能降低尾部红外特征,洛马公司便要求F135发动机的研制公司,航空发动机巨头普惠公司照做,结果普惠公司的发动机设计师,便研究出了这一招,效果非常不错。
后来民航客机发动机,都开始模仿了,因为这样的设计,可以降低发动机噪音,对民航客机来说,这个设计太有用了。
当然种花家航空发动机设计师们,后来也紧跟潮流,设计出了锯齿状的发动机尾喷口,用于隐身战斗机。
虽然说歼十战斗机,并非隐身战斗机,但也可以用这种设计来降低尾部的红外特征,这可以大大降低它被红外导弹命中的概率。
在采用了先进的结构设计和材料以后,这台先进中推的零部件数量,竟然只需要两千个左右,这让江河浦都暗自激动不已,如果这台发动机真的做出来了,那么六二四所,必将成为国内最厉害的航空发动机设计单位了。
就算是放眼全球,那也是一流的,毕竟这时候只有F404发动机珠玉在前,EJ200和M88发动机都还没有开始研制呢,至于毛子的RD33发动机,是完全比不上这台先进中推的。
毕竟现在这台中推可是有后发优势的,RD33发动机已经量产服役,这台发动机的推重比较低,只有七点八左右。
把基本的框架都做出来以后,看着这个设计方案,江河浦感慨道:“果然是一代航发一代材料啊,咱们的航空发动机要在高温、高压、高速旋转的恶劣环境条件工作,还要先进的性能,只有新一代的材料才可以承受啊!”
秦奋微微一笑道:“是啊,我们的这台先进中推发动机,从压气机到涡轮,燃烧室,尾喷管,都要用很多新材料新工艺,无论是各种合金材料,还是复合材料,我们都要加快研发,还要研究新的制造工艺,两者相结合,才可以把它制造出来,并达到设计要求。”
江河浦点了点头道:“任重而道远啊,不过有了这个设计,我已经找到方向了,秦奋同志,我得代表咱们航发口所有的同志,感谢你啊!要是没有你,咱们连设计方案都不可能做得出来,即使做出来也是落后的,只能参照F404发动机。”
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