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192章 涡扇6

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  “我知道,大家对于在涡喷-6这么一个技术成熟但结构简单的单轴涡喷发动机的基础上,搞出涡扇发动机,心里有很多不同的想法,甚至有疑虑。

  但是,我必须强调一点,我们的时间窗口非常有限。

  FTA项目等不起我们从零开始,去摸索一条全新的道路。

  所以,我们必须在现有最可靠的技术平台上,走出一条最高效、最稳妥的改进之路。”

  他拿起一支崭新的粉笔,转身在黑板上写下了几个关键的技术指标,声音清晰而果决,不带一丝商量的余地。

  “根据我的整体规划,为了最大限度地简化结构,并保证风扇与核心机压气机转速的最佳匹配,涡扇-6将采用0.25的小涵道比。

  结构形式,我决定了,采用单轴混排,也就是内外涵道的气流在涡轮后进行混合再排出,这样可以有效提升排气效率和降低红外特征。

  控制方式,我们必须沿用最成熟可靠的机械液压控制系统,但为了拓宽稳定工作范围,必须增加可调静子叶片。”

  这几条大原则一抛出,立刻在会议室里引起了一阵压抑不住的低声议论。

  陈天宇没有理会台下的议论,仿佛早已预料到这一切。

  他继续说道,抛出了另一个具体的改进目标。

  “除了结构设计,材料也是提升涡扇6发动机推力的关键。

  我们将全面采用从R-11项目中获取的新型镍基高温合金材料和制造工艺。

  我们的目标是,将涡轮前温度,从涡喷-6的860摄氏度,一举提升到955摄氏度!”

  参会的都是行家,都明白涡轮前温度每提升一度,发动机推力就可以增加一分。

  对这样的改进都相当支持。

  在清晰地制定了具体的研发目标,陈天宇没有给大家太多消化震惊的时间,立刻将会议带入了具体的技术讨论环节。

  他将整个发动机拆分成风扇、压气机、燃烧室、涡轮和加力燃烧室等几个核心模块,让各个小组的负责人轮流上台,阐述自己的初步改进思路。

  讨论开始后,陈天宇的角色从一个乾纲独断的决策者,变成了一个循循善诱、高明无比的引导者。

  当负责风扇设计的小组,为了追求更高的压比,在图板上展示了一个气动外形极其复杂、扭转角度极大的三维叶片方案时。

  陈天宇在大家赞叹过后,平静地提出了几个问题:

  “这个方案理论上非常完美,气动效率很高。

  但我想问问负责工艺的同志,我们现有的加工精度能达到图纸要求吗?

  负责材料的同志,这种复杂的曲面,我们现有的精密铸造或者模锻工艺,能保证其内部金相组织的均匀和强度吗?

  叶片越复杂,应力集中点就越多,振动模式也越复杂,可靠性怎么保证?”

  一连串直击要害的问题,让原本兴奋的设计师们哑口无言。

  陈天宇走到黑板前,擦掉了那条复杂的曲线,重新绘制了一个相对简洁、厚重一些的叶片剖面图。

  “我建议,现阶段我们采用小展弦比的设计。

  这样可以有效降低叶尖部分的离心应力,同时我们可以在叶片根部进行重点加强,用结构强度去弥补一部分气动效率的损失。

  涡扇6发动机是应急的机型,我不要求追求极致的性能,在我看来可靠性和成本控制才是我们的首要需求!”

  陈天宇的这番话,如同一盆恰到好处的冷水,浇醒了部分工程师过于理想化、脱离工业基础的倾向,让他们重新回归到了工程实际的地面上。

  在讨论最核心的压气机喘振问题时,所有人再次被单轴结构的先天匹配难题所困扰。

  讨论了半天也找不到一个两全其美的解决办法,会议室的气氛一度陷入沉寂。

  陈天宇则不时地在旁边,用提问的方式进行引导。

  “我们能不能通过优化可调静子叶片的调节规律,在起动和加速阶段,主动避开喘振边界?”

  “如果我们稍微简化一下高压压气机的气动设计,比如说牺牲百分之三的高空性能,来换取百分之十的稳定工作裕度,这笔账,从整机效费比来看,划不划算?”

  “进气道和压气机第一级的匹配,有没有可能通过增加放气活门来改善低速时的气流分布?”

  这些问题如同一把把精准的手术刀,不断地切开难题的表象,暴露出核心的矛盾。

  许多看似走进死胡同的难题,在陈天宇巧妙的引导和果断地取舍下,竟然都找到了绕行过去或者妥协解决的办法。

  在连续几天的讨论后,整个团队很快就发现了一个惊人的事实。

  这位年轻得过分的总设计师,仿佛拥有一台超级计算机般的大脑,对发动机设计的每一个子系统、每一个细节都了如指掌。

  无论谁提出一个方案,他都能在极短的时间内,精准地分析出其中的优劣和所有潜在的风险。

  当大家为了一个设计数据争论不休时,他往往能直接给出一个经过优化的参考值。

  而这个值在经过后续团队数天的详细计算后,又总是被证明是最高效、最合理的选择。

  在陈天宇这样强大而高效的“外挂”式引导下,整个涡扇-6项目的研发进展神速,几乎是一天一个样。

  原本团队预计需要至少半年才能完成的初步设计工作,被奇迹般地大大缩短了。

  到了1959年12月底,涡扇6发动机的全部原始设计图纸,竟然就已经全部绘制完成。

  最终定稿的涡扇-6,在结构设计上进行了一系列精巧的微调。

  虽然整体上依然无法与后世真正的模块化发动机相提并论,但在几个关键的、易损的部件,如燃烧室、涡轮盘和加力燃烧室的连接和拆装方式上,实现了初步的模块化。

  这将极大地便利未来的维护、维修和技术升级工作。

  在核心结构上,它延续了涡喷6那套经过千锤百炼、成熟可靠的9级轴流式压气机设计。

  但经过陈天宇和团队的重新优化,巧妙地将其“魔改”成了4级风扇加5级高压压气机的全新结构。

  前4级叶片同时承担了增压内涵道和驱动外涵道气流的双重任务,而后5级则专心为核心机进行增压。

  这种设计虽然在气动效率上不是最优解,但却是对现有技术平台最成功、最稳妥的继承与发展。

  当所有设计参数最终确定,各小组的理论计算结果也全部汇总到项目总负责人杨所长和陈天宇的案头。

  “老张,你那边的涡轮热应力计算结果怎么样?”

  杨所长紧张地问。

  “没问题,杨所,在955度的温度下,我们留了15%的安全余量。”

  “小李,燃烧室的稳定性和出口温度场均匀性呢?”

  “报告陈总,理论模型显示燃烧效率达到了98%,温度场不均匀度低于5%,完全满足设计要求!”

  ……

  一个个小组的负责人相继报告,所有子系统都显示合格。

  最后,负责整机性能核算的工程师,颤抖地将一份只有一页纸的报告递了过来。

  他的手指因为用力而指节发白,声音也因为激动而有些嘶哑:

  “陈总工!杨所长!算……算出来了!”

  杨所长一个箭步冲了过去,几乎是从他手里抢过了报告。

  报告上清晰地写着:

  涡扇6发动机

  设计军用推力:33千牛。

  设计加力推力:42千牛!

  这个数据,比最早版本的RD-9发动机的推力,足足高出了近百分之三十!

  即使和苏联那边最新的改进版本相比,也高出了百分之十五!

  这已经不是改进,而是脱胎换骨!

  “再算一遍!所有人!”

  杨所长激动得声音都有些变形,他几乎是在咆哮。

  “立刻,全部,用两种不同的计算方法,交叉核算一遍!快!”

  整个设计组立刻像一台精密的机器般行动起来,所有人对每一个公式、每一个参数、每一个小数点进行了反复的交叉核算。

  几个小时后,所有的计算组都得出了完全一致的结果。

  确认无误!

  “成功了!我们真的成功了!”

  不知是谁第一个喊出声来,压抑了许久的设计室里瞬间爆发出雷鸣般的欢呼声。

  这段时间因为加班加点工作的压力,一下子得到了释放。

  杨所长兴奋地搓着手,脸上的皱纹都笑成了一朵花。

  在和陈天宇交换了一下意见后,他就抓起桌上那部红色的保密电话,以最快的速度拨通了远在北都的航空工业局段局长的办公室。

  电话接通后,他几乎是用尽全身力气喊道:

  “段局长吗?!我是331所的杨凌川!

  我向您汇报!涡扇-6……我们搞的涡扇-6发动机,初步设计完成了!

  理论推力……理论军用推力达到了三十三千牛,加力推力达到了四十二千牛!”

  在他说完后,电话那头,是长达好几秒的、死一般的沉默。

  随后,传来了段局长同样激动到难以置信、甚至有些变调的声音。

  “杨凌川……你说的都是真的?!

  你再说一遍,推力到底是多少?!”

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