学霸的军工科研系统 第1213章

　　“所以，如果这个变几何分流环的问题不能在短期内取得决定性突破，那我们很可能要在首批量产型涡扇25上取消双变循环功能，退回到结构相对简单、但性能潜力大幅受限的单变循环方案装机，这将对战机的全包线性能和未来升级空间造成很大的负面影响。”

　　常浩南安静地听着刘永全详尽的阐述，在他话音将落未落之际，轻轻摆了摆手，示意暂停。

　　“从今天起，我们可以彻底放下那个二维模型了。”

　　他说出这句话的语气极为笃定：

　　“对于这类工作范围尚在常规高超音速以下的航空发动机，其内部流场问题，只要不是涉及极端高温、极端化学反应的燃烧室核心区，利用N-S方程通解，我们已经可以做到在设计阶段，就直接计算出精确结果。”

　　会议室里瞬间变得落针可闻。所有目光都聚焦在常浩南和他身后的大屏幕上。

　　“不仅如此。”常浩南缓缓站起身，来到屏幕旁边，“如果安装这台发动机的飞行器已经设计完成，那我们甚至还可以根据参数，给出一个适配度最高的最优解来！”

第1685章 尖啸与沉默

　　涪城，华夏航空动力集团涡轮研究院测试中心。

　　去年才竣工的SB503号高空模拟试车台，此刻正发出低沉而磅礴的轰鸣。

　　一墙之隔的装甲控制室内，大屏幕正清晰地展示着涡扇25变循环发动机04号原型机的三维结构剖面图。

　　近二十个关键零组件的实时状态以不同颜色区块呈现，旁边的信息数据栏则滚动着SB503高空台的当前运行参数：

　　模拟高度： 15000米

　　模拟速度： 1.6马赫

　　有效推力： 17800 kgf

　　核心机转速： 98.7% Nc

　　涵道比： 0.27 (小涵道比涡扇模式)

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　　所有参数均稳定在绿色安全区间，发动机咆哮声透过厚重的观察窗传来，低沉有力，机匣本体则隐藏在模拟高空环境所带来的层层薄雾之中，如同巨兽在云端深处稳定呼吸。

　　副总设计师秦小明站在中央指挥台前，背着双手，目光扫过面前的每一个屏幕。

　　“控制台，准备执行测试序列C-07，准备切换到涡喷模式。”

　　操作员迅速给出回应：“执行测试序列C-07，目标涡喷模式。”

　　随后动作飞快地拨动了控制面板上两个标注着“模式选择阀控制”的拨杆开关。

　　约半秒钟后，屏幕上一个位于高压压气机和涡轮之间的环形组件图标开始由浅蓝转为醒目的黄色，并快速闪烁。

　　观察员同步汇报：“模式选择阀门启动，开度正在增加……当前5%……10%……15%……”

　　几乎在汇报声落下的同时，试车台传来的发动机轰鸣声发生了显著变化。

　　原本低沉的涡扇运转声被一种更为尖锐、集中、带着强烈撕裂感的咆哮所取代。

　　监控画面中，位于最前端的一级风扇转速指示条迅速下降，代表转速的数字急剧跳动，最终归零并锁定。

　　同时，风扇叶片在精密的变弯度机构驱动下，从原本具有较大安装角、用于高效汲取空气的状态，同步调整到了几乎完全垂直于迎面高速气流的“风车制动”姿态，最大限度地减少对核心气流的阻碍——

　　这正是涡喷工作模式的标志性特征。

　　不过，控制室内的气氛却并没有因切换动作的完成而放松，反而更加绷紧了起来。

　　几位负责监控关键参数的工程师身体微微前倾，手指悬停在控制面板或记录本上。

　　秦小明更是双拳下意识地紧握，支撑在指挥台边缘。

　　小臂肌肉因过度用力而绷紧，青筋清晰可见。

　　他屏住呼吸，紧盯着屏幕上分流环组件周围密集的压力、温度、流量传感器读数。

　　“进气畸变监控组，报告情况！”秦小明再次凑近麦克风，声音比刚才更急迫一分。

　　“畸变指数Kd2有轻微上升趋势，尚在……”一名负责监控进气系统的工程师话音未落，语调陡然拔高，“检测到进气效率异常下降！”

　　话音未落，试车台方向传来的尖锐咆哮声陡然变得起伏不定，中间还夹杂着令人心悸的、频率极高的“嗡嗡”震颤声！

　　监控屏幕上，代表一级风扇区域的画面瞬间被刺眼的红色警告框覆盖——一级风扇叶片正在发生剧烈的非同步振动，物理观察窗内，甚至能隐约看到巨大的进气口处，那些锁定的风扇叶片正在以一种危险的幅度发生抖动！

　　“模式选择阀门喉道！流动形态发生大偏离！”几乎同一时间，负责监控分流环阀门的操作员语气急促，“进入阀门C口的气流出现严重壅塞，压力脉动指数激增！第二外涵道……第二外涵道内发生旋转失速，正向核心机传播！”

　　“喘振前兆！”

　　秦小明的脑海中瞬间闪过这个冰冷的结论。

　　无需任何犹豫，他几乎是用吼的下达指令：

　　“紧急干预！关闭模式选择阀！立刻恢复涡扇工作模式！降低模拟高度至10000米！马赫数减至0.8！”

　　“关闭模式选择阀！恢复涡扇模式！”

　　事态紧急，操作员回应口令的同时，手指以最快速度拨回拨杆。

　　一连串指令被迅速复述并执行。

　　控制室内只剩下急促的指令声、仪器的警报蜂鸣、以及试车台方向那令人揪心的、从尖锐嘶鸣逐渐挣扎着回归低沉咆哮的发动机声响。

　　屏幕上，模式选择阀的开度指示条飞速回落，最终在风扇重新开始加速旋转、叶片角度调整回涡扇模式后，彻底消失。

　　第二外涵道的压力脉动和失速信号也迅速平息。

　　很快，屏幕上的各项关键参数重新稳定在绿色安全区间。

　　SB503高空台模拟的“飞行状态”也平稳过渡到了亚音速巡航高度，令人安心的沉稳轰鸣声再次成为主旋律，仿佛刚才那惊心动魄的十几秒只是一场幻梦。

　　秦小明缓缓松开紧握的拳头，轻轻吐出一口浊气，强压下心中的情绪：

　　“记录所有异常数据点及干预过程。结束本次测试序列。发动机降转，停车，按规程冷却。”

　　他顿了顿，视线扫过控制室内神情各异的工程师们，最终落在数据分析组组长宋甫身上：

　　“宋组长，测试数据，尤其是模式选择阀从开度72%到100%这个区间的所有传感器数据、高速摄影记录、气动参数，优先提取，重点分析。处理出初步结果后，第一时间带人到我的办公室开会。”

　　“明白，秦总！”宋甫立刻应道，表情严肃地点点头，转身就开始安排工作。

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　　一个多小时后，秦小明的办公室。

　　作为一个临时办公地点，房间里的陈设相当简洁，除了办公桌椅和会客沙发，最显眼的就是占据一面墙的技术资料柜和门口墙壁上连接着多媒体设备的接口。

　　敲门声响起。

　　“进。”

　　宋甫推门而入，身后跟着三名他组里的骨干工程师，每人手里都抱着笔记本电脑或厚厚的文件夹。

　　几人都已脱掉厚重的防护服，换上了深蓝色的常规工装。

　　然而，当宋甫的目光扫过会客沙发时，脸上不由得闪过一丝惊讶。

　　那上面坐着的，正是涡扇25双变循环发动机的总设计师，刘永全院士。

　　那标志性的光头在午后的日光下显得格外醒目，魁梧的身躯放松地靠在沙发里，手里还端着个冒热气的玻璃杯。

　　“刘院士！”宋甫和身后的工程师们连忙问好。

　　“嗯，辛苦了。”刘永全点点头，放下茶杯

　　这会儿宋甫也注意到了那杯子口处的腾腾热气，意识到对方似乎刚来没多长时间。

　　于是目光在秦小明和刘永全身上来回徘徊了几番，终于试探着开口道：“刚才……”

　　“测试的情况，小明大概跟我讲了。”刘永全却直接打断了他，“直接说说你们的初步分析结论吧。”

　　有些出人意料的是，他虽然已经知道测试失败的结果，但脸上却没有多少焦急。

　　表情中反而带着几分“考验”的意思。

　　“好的，刘院士。”

　　宋甫听罢也理科走到门口墙边，熟练地将自己的笔记本电脑接入多媒体接口，墙上的大屏幕随之亮起。

　　他一边操作一边回答：

　　“跟之前几次尝试切换涡喷模式时出现的问题类似，都是在模式选择阀接近全开时，第二外涵道出现严重流动分离和堵塞，诱发旋转失速，进而威胁到核心机稳定。”

　　他快速将屏幕画面切换到一组经过初步处理的、动态的流动状态模拟云图上。

　　云图清晰地展示了发动机在模式切换过程中，不同截面上的气流速度、压力和流线分布。

第1686章 双变循环发动机

　　“刘院士，秦总，请看这里。”宋甫指向云图，“这是我们结合压力传感器阵列反演重构的流场。”

　　“在模式切换指令发出后，一级风扇锁紧、模式选择阀开始动作的前半段，发动机所有核心参数，包括转速、温度、压力、流量，均在正常包线内波动，说明基础控制逻辑和机构动作本身没有问题。”

　　光标随着他他手上的动作向前推进，最终聚焦到模式选择阀（MSV）和其后的流道区域。

　　“关键转折出现在模式选择阀开度θ达到72%左右，也就是角度对应大约13°时。”

　　随着宋甫的讲解，云图上代表气流速度的色块发生了变化，在第二外涵道入口附近，出现了一片用深蓝色表示的低速回流区，在一片暖色调的图上颇为扎眼。

　　“此时，第一外涵道的气流开始大规模进入第二外涵道，但在后者入口处，由于流道几何的剧烈变化和气流方向的急剧转折，形成了一个显著的回流区，这个回流区造成了显著的掺混损失，对应我们一开始监测到的进气效率骤降。”

　　画面继续演进，开度θ的数值在宋甫的操控下稳步提升。

　　“随着开度继续增大，情况进一步恶化，当θ达到83%时，更多的第一外涵道气流被强制挤入第二外涵道。但此时由于阀门开度增大，导致流经阀门的有效流道从一个设计中的收敛型流道，变成了一个先扩张后收缩的复杂形状。这种形态对高速气流并不友好，气流的加速能力被严重削弱，流速不增反降……”

　　宋甫切换出一个实时曲线图：

　　“直到θ=94%时，喉道马赫数已经降低到了1以下，第二外涵道几乎处于完全堵塞状态，而我们的涡喷工作模式设定在M=1.8以上才会启动，显然无法在这种情况下正常进行切换。”

　　“所以，当模式选择阀进一步打开到100%，也就是最大的18°时，原本已经被引入第二外涵道气流反而被迫重新回到第一外涵道，导致涡喷模式的进气量不足，出现喘振先兆。”

　　介绍完毕，他重新转身面向办公室里的两位大佬。

　　但却没来由地感觉到周围的气压似乎有点低。

　　于是又补充了一句：

　　“万幸秦总判断相当准确，干预指令下达及时果断，04号机才避免了核心机喘振的实质性损伤，保护了宝贵的原型机……”

　　这番话明显是在帮着挽尊，但秦小明却摆了摆手，示意宋甫无需强调这一段，然后直接向刘永全总结道：

　　“刘总，基于这个‘堵塞-倒灌’机理，我们目前的应对策略仍然是优先确保中涵道比涡扇和小涵道比涡扇之间的可靠切换，让装机对象能够实现亚音速巡航和超音速巡航两种最常用的飞行模式，在此基础上再逐渐调整模式选择阀和三条流道之间的匹配关系，尽可能收集切换到涡喷模式过程中的数据。”

　　他说着在自己面前的电脑上调出一个工程文件，并转动屏幕展示给刘永全。

　　“同时，我们也在持续收集向涡喷模式切换的边界数据，尝试通过优化控制逻辑和微调MSV动作曲线来拓宽安全边界，您看。”

　　他指着文件里的一组对比数据：

　　“通过迭代优化，触发第二外涵道堵塞的临界开度，已经从最初设计的68%提升到了本次测试的94%，发动机工作参数的波动幅度也显著改善，这证明这个大体方向应该是对的。”

　　虽然看似是在报喜但说到此处，秦小明的眉头又习惯性地锁紧，声音也压低了几分：

　　“不过，这最后的6%开度区间，想要彻底避免堵塞和倒灌，恐怕不是简单的控制参数优化或者局部流道修型就能解决的。”

　　他挠了挠头，露出颇为苦恼的表情：

　　“我个人判断，问题的根子，可能还是在于变几何分流环本身的结构设计……其固有的几何约束和流道匹配性，在面对这种极端流态转换时存在瓶颈。可能需要……更根本性的优化，甚至重新设计。”

　　这番话说完，办公室内陷入短暂的沉默。

　　秦小明和宋甫等人脸上都难掩失落和压力。

　　作为主要负责问题攻关的团队，连续多次在同一个门槛前跌倒，眼看着节点迫近，心情可想而知。

　　然而，出乎他们意料的是，沙发上的刘永全非但没有流露出丝毫的焦急或不满，严肃的脸上反而慢慢浮现出一丝……轻松。

　　“嗯。”刘永全语气平和，甚至带着点赞许，“你们对问题现象的描述非常清晰，能把这么复杂的瞬态流动问题，在这么短的时间内定位到‘堵塞-倒灌’这个核心症结，本身就证明了你们团队的能力和工作的价值……”

　　这番肯定，让其余几人都有些错愕，心中的忐忑更甚——

　　这不像是对待一个关键瓶颈问题的态度。

　　秦小明甚至继续解释道：

　　“刘总，虽然涡喷模式切换还没成功，但正如我刚才汇报的，两种涡扇模式的切换已经非常成熟可靠。按照目前的状态，即便涡喷模式暂时无法启用，也完全可以确保盛京那边的五十号工程原型机按计划完成首飞和主要的亚音速/超音速包线试飞……”

　　刘永全却没有听下去，而是直接从放在脚边的公文包里，取出了一份装订厚实的技术文件。

　　文件封面没有任何花哨的标题，只有简单的项目编号和“绝密”字样。

　　他站起身，将这份沉甸甸的文件递给了秦小明：