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双眸发亮,脑海内风暴掀起浪涛阵阵,卷积出更多连绵的念想,开始搭建积木式聚集更多的突破线索。
传统航空涡轮发动机的热力循环特性是固定不变的,传统涡扇发动机在设计时必须要在大推力和高效率之间做出取舍,不能两者兼得,也不能随时切换,
一种发动机只能在一种模式下工作,并且仅在有限的飞行范围内具有最好的性能。这种传统模式,无法满足短距垂直起飞超机动性能的消耗,那她,不是可以改变这种传统?
变循环发动机即VariableCycle
Engine,VCE,这是一个在上世纪五六十年代,就提出来的概念理论。
当时随着涡轮风扇发动机的问世,它优越的亚音速性能,高的推进效率,使得发动机设计师不断地追求更大涵道比的发动机。
在超音速飞行状态,由于大涵道比的涡扇发动机耗油率明显高于等推力级的小涵道比涡扇发动机,因此限制了超音速飞机发动机涵道比的进一步增加,为了使航空发动机在亚音速和超音速状态下都具有较好的性能,也就有了VCE变循环发动机概念诞生。
随着战机技术不断提高,战机飞行包线不断扩大,八十年代后,世界开始更加重视飞机机体/推进系统一体化设计,由于变循环发动机在满足上述指标方面的优势尤为明显,于是,对军-用-战斗机的变循环发动机研究逐步开展起来。
国内在这个版块的研究,不能说是零空白,但是也没比这个方面好到哪里去,只能说是处处起步的萌芽状态,吴桐还是在保密资料里,看到过些许这方面的零碎资料,借鉴空间并不多。
吴桐在最开始第一时间没有想到这个方案,直至她,福至心灵的画了个圆,联想到了循环,进而从记忆深处,拉出了变循环的概念。
不过,这对吴桐来说,并不是太需要计较的事情。对她来说,有了明确的方向才是最重要的,其他的,不过是一步一步在基础上填充,特别是,她还有绝对推衍的辅助。
“陆哥,发动机优化我有方向了,帮我通知蔡哥,为我安排返校时间延长!”吴桐头也不抬,似乎是反射性条件的请托陆骁帮她代转传达指令,也是顺便给了陆骁,确定性进展的好消息。
几乎是说完,吴桐就进入了心无旁骛的研究状态,手下不停的推延延伸。
吴桐继续提炼着变循环发动机的要素,在草稿纸上,记录着重点。它是一种多设计点发动机,通过改变一些部件的几何形状、尺寸或位置,来调节其热力循环参数。
如增压比、涡轮进口温度、空气流量和涵道比,改变发动机循环工作模式,高推力或低油耗使发动机在各种飞行情况下都能工作在最佳状态。
与此同时,变循环发动机能以多种模式,包括涡轮模式、涡轮风扇模式和冲压模式等工作,因而在亚声速、跨声速、超声速和高超声速飞行状态下都具有良好的性能。
吴桐握笔,结合着手中刚刚推导出来的拟完美气动布局参数,开始计算起来。
以此为发动机所需要的推力、超机动升空的动工力学参数为根基,以变循环发动机要素为概念,吴桐开始在推衍空间里,建立起两组三维透视立体模型图。一组是现有的WS-15S,一组是还只是大致轮廓,很是模糊的参数模型简易图。
“好!”陆骁的声音轻且定,他虽然没有捕捉到吴桐灵感诞生的瞬间,但是吴桐这样全心投入的研究状态,他不陌生,吴氏状态,他不是第一次见了。每一次,都是代表奇迹诞生!心中喜悦涌现,他很期待吴桐的突破进展!
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第297章
成型
在大方向的指引下,以变循环发动机要素为凭据,吴桐逐一选定,推演,填充着精确的数据,变循环发动机模糊的简易设计图在吴桐推衍空间内,逐步完善,逐渐清晰
同步的设计图进展,也在吴桐的笔端凝聚映射,延展成一张张进度图。
知道吴桐沉浸在完全的推演之中,陆骁和偶尔过来探讨的冯远扬谁也没有敢打扰,虽同处一个办公室内,但是吴桐所处在的角落,却是生生营造出来一个独属于吴桐的静谧空间。
吴桐这次虽然灵感来袭,定好大方向,有条不紊的填充着,并没有陷入完全沉浸,忘乎所以的推演状态。
只在研究的时候,心无旁骛,一日三餐休息上并不受影响的。
绘图手稿和演算草稿纸一天比一天厚,在吴桐办公桌上方叠摞,整整花了两周时间,吴桐的研发设计,也终于进入了倒计时,攻克了变循环发动机的核心原理所需要的参数。
三个涵道的大小口径的调节参数,以及要在极端高温、高压、高转速的情况下做到这一点,还要保证发动机结构稳定,其对材料和工艺的要求。
目前的材料,多数基本做不到这一点,吴桐对能用上的材料,都做了一番优化,使得达不到标准的材料,都往优异的方向进展。
彻底推演出整个变循环发动机所需要的工艺和各种详实参数,顺带还把保形油箱以及陶瓷薄壁技术一些列配套也给推演出来。
最终,新鲜出炉的变循环发动机WS-B1,综合预算数据,再一次超越当前世界领先水平,只是顺理成章的事情。
最终设计图在吴桐的笔下成形,各项数据详细标注其上,吴桐已经在推衍空间中实体组装模拟过,切切实实可行,也是目前基于她现在的学术水平,以及当前科技的最优设计。
“陆哥,发动机技术成型了!”吴桐搁笔,笑着和面梳理优化气动布局整体设计图的陆骁宣告道。
陆骁正在一点点的捋着J-35各部位细节,整体出来了,但是飞机不是一个整体,他们的SD打印技术还在逐步成熟中。
就是有这样的成熟技术,辅助的也是零件的精准,并非是能凭空打造出来完整的战机部件,战机并不是大块拼凑的积木,而是从一个个或大或微小的精细元件组成的。每一个元件的参数,都是无比精准,毫无错寥才是一架超级战机成型的关键。
“成型了?”陆骁当即喜上眉梢,笑意在眼眸中溢出,起身向吴桐办公桌迈步而来。
吴桐将手里彻底成型的设计图展开,简明为陆骁介绍道:“这是我基于WS-15S基础上,进行优化改进设计而来的变循环发动机WS-B1,保留了WS-15S优秀的动力参数,又在这其中,调整了部件的几何形状、尺寸参数,更改了位置设计,达到来调节其热力循环参数最优状态!
能够大幅度消减燃油浪费,将热能循环利用转化为强劲动能!
又在增压比、涡轮进口温度、空气流量和涵道比,都做了