学霸的军工科研系统 第888章

作者:十月廿二

  但由于众所周知的原因,在大约几年以前,“较弱的动力水平”这个大前提出现了一些小变化,所以他们也顺势把关注重点转向了常规布局和半无尾布局。

  这次也是同时带来了这两套方案,并准备根据现场情况决定具体把哪一套拿出来。

  因此,当常浩南把涡扇10G的指标给掏出来的时候,他们就已经有了拿半无尾布局出来竞争的想法。

  再加上后来611所的针对性发言,让代表团最终达成了一致意见。

  毕竟他们也是考虑到,常院士当年都能用不到五年时间掏出一台准四代的涡扇10,那现在用不到五年时间再掏出一个推力矢量技术,似乎也是合情合理的。

  但成也败也。

  这個方案的最后一丝希望也还是随着常浩南的表态而熄灭了。

  相对应地,坐在他对面的杨韦则长舒一口气,不由得露出了放松的表情。

  实际直到不久以前,哪怕在611所内部,是否要在第四代战斗机的设计当中延续歼10的翼面构型,都还有一些不同的声音存在。

  尤其是考虑到国内航发产业的飞速进步,似乎在10年左右的时间里拿出一款对标F119的型号也并非不可能。

  在这种情况下,直接复刻一架F22显然是风险最小的选择。

  至于中间的过渡期,完全可以拿已经在歼10上面通过考验的涡扇10B来顶上。

  但一方面601所在常规布局方面的积累不足,中规中矩的方案很难在集团内部脱颖而出。

  另一方面,杨韦本人也不希望只是简单地跟在美国人后面亦步亦趋。

  刚才他作为开场白的那段话,其实除了说给其他人听以外,也是在说给他自己。

  好在,最后的结果还是符合期望的……

  ……

  航空工业集团毕竟是一个整体,虽然下属各单位在技术路线上会出现分歧,但总得来说,一旦确定了方向之后,还是能做到劲往一处使。

  比如611所过去并没有双发重型机的设计经验,所以虽然获得了设计布局方面的主动权,但在结构方面,也还是少不了其它兄弟单位的帮助。

  所以,整个会议后面的内容,基本就是和吕光等空军装备研究院的代表进行沟通,在鸭翼+大三角翼方案的基础上继续深化一些细节。

  其实常浩南虽然已经在航空动力集团干了好几年的高管,但毕竟还是搞飞机设计起家。

  所以即便进入到会议后半程,也不乏有人时不时向他提出一些问题。

  但面对这些问题,常浩南却基本只是做出最基本的回答,并没有像刚才那样扩展太多内容——

  并不是为了在业务上避嫌,而是他仍然在思考601所提出来的那个半无尾方案。

  毕竟从装备习惯来看,出于分摊风险和平衡业务的考虑,大国空军一般不会只装备某种单一型号的主力战机。

  而从具体技术上讲,鸭翼+大三角翼布局由于起降时的飞行特征,并不特别适合舰载。

  这一点,从他手头那些阵风M的技术资料中可以得到验证。

  更重要的是,半无尾布局,刚好契合了常浩南在下一阶段准备着手研发的某项重要新技术……

  因此,趁着会议午休的当口,常浩南主动找上了情绪仍然有些低落的孙琮。

  虽然二人没有直接共事过,但常浩南在601所工作过相当长一段时间,还跟后者一起领过“猎蝠行动”的纪念章,也算是老熟人了。

  由于时间有限,在一番简短的寒暄之后,常浩南便直接切入了正题:

  “孙总,刚才在会上,我也只是就事论事,其实我本人对于咱们601所的半无尾布局,还是相当感兴趣的……”

  孙琮当然知道对方不是针对自己。

  不过人嘛,在这种时候难免会有情绪。

  当然,常浩南如今贵为院士,他也不可能真的表现出什么不满来。

  但总归还是不太想提起这个伤心事。

  于是当即准备转移话题:

  “我明白,常院士……都是过去的事情了,就不用再提了……”

  结果刚说到一半,就被常浩南给打断了:

  “我不是客气,是真的对这个方案感兴趣。”

  他说着指了指旁边电脑屏幕上仍然没关的PPT。

  孙琮沉默片刻,接着重重叹了口气,还是有些憋不住地开了口:

  “常院士,一个矢量推进技术,如果您真的自己牵头,难道真就克服不了寿命问题?”

  显然,他的内心仍然带着不甘。

  常浩南并没有直接回答这个问题,而是露出一个笑容,低声说道:

  “实际上,我这次来找你,就是为了详聊一下这件事情……”

  听到这句话,孙琮脸上闪过一瞬间的惊愕。

  接着又重新露出希冀的目光。

  “目前我们正在地面测试的,当然也包括美国和俄罗斯已经投入使用的几种矢量喷口,无论是导流板型、收敛调节片型、还是二元俯仰型,甚至包括火箭发动机上使用的摆动型,都属于机械式推力矢量喷管。”

  “通过机械结构调整推力作用方向,虽然原理上简单,但控制机构复杂、冷却密封困难、额外死重大……而且凭空增加几百个细小的活动部件,就算技术再怎么先进,可靠性和寿命也必定会受到影响,这是工程原理决定的……”

  常浩南说到这里,稍微暂停了一下。

  孙琮也点点头,表示自己理解。

  “所以我一直在考虑,开发一种几何形状固定的气动矢量喷管,这样就可以避免复杂机械结构带来的性能损失。”

  这下子,孙琮可就有点不理解了……

  “几何形状固定的矢量喷管?”

  他皱了皱眉,甚至有那么一瞬间怀疑自己是不是听错了。

  矢量喷管,核心功能是改变推力指向。

  但又要几何固定……

  颇有一种“放大的同时再缩小一点”或者“五彩斑斓的黑”这样的既视感。

  常浩南也知道自己这说法有点怪,所以赶紧解释:

  “你应该知道,老涡扇10上面用的那种引射式喷口,就是通过在喷管喉道位置注入二次流,从而调节喷管的喉道面积的吧?”

  他口中的老涡扇10,指的是自己接手之前就不了了之的那个版本。

  孙琮先是下意识点头,紧接着便露出“原来如此”的明悟表情:

  “你的意思是,在喷管内部以不对称的方式注入二次流,从而通过二次流效应来控制推力产生的方向?”

  “没错,所以才叫气动矢量喷管”

  常浩南重新看向那个半无尾布局的布局效果图:

  “但这个技术路线需要非常精密的发动机电控系统,以及远大于常规的发动机引气量,所以需要一个全新设计的航空平台,才能完全发挥出性能优势……”

  “不知道……孙总你的意向如何?”

第1207章 变循环发动机一步到位?

  在刚刚过去的短短几分钟时间里,孙琮算是体验了一把什么叫真正的大落大起——

  以601和盛飞这些年积累下来的资源,当然不可能因为这一次选型挫折就放弃新一代飞机的研发计划。

  回去之后哪怕自筹经费,也肯定要维持自己的研发能力不出现断档。

  但如果没有来自其它兄弟单位的支持,那项目的抗风险能力势必直线下降。

  最终极大概率会转而选择常规布局,并开发一种体量更小的、并有可能推向国际市场的产品。

  而常浩南的这一番话,则相当于把已经半截入土的半无尾布局方案从棺材里给救活了。

  虽然低风险的选择也没什么不好,但技术上激进一些的方案,总归是更加海阔天空嘛。

  至于意向如何……

  笑死,难道还能不答应?

  要是换个场合,孙琮没准还会稍微矜持一下子。

  但现在,他生怕自己同意的速度慢上一点,就让好不容易从天上掉下来的馅饼自己跑了……

  “常院士您放心,关于新型推力矢量技术的研发工作,无论任何要求,我们一定全力配合!”

  常浩南看着孙琮一脸郑重其事的表情,基本确定了后者肯定会认真对待自己的提议,于是点了点头,接着便准备离开。

  但刚要起身,又从对方的语气当中听出了些许迫不及待。

  犹豫片刻之后,还是先给孙琮打了个预防针:

  “孙总,这气动矢量喷口虽然听上去像是个航发配件,但研发流程却和传统的机械式矢量喷口完全不同,这点你们可得提前有个心理准备。”

  孙琮这会儿已经掏出手机,正准备把先一步离开的同事们叫回来报告喜讯。

  听到常浩南的话之后顿时停住动作,眼神中也不免带上了几分疑惑。

  尽管华夏此前并没有系统性完成过一种推力矢量技术的研发,但就算没吃过猪肉,也总见过猪跑。

  总的来说,这是一個相对独立于发动机本身,反而和飞机的翼面控制系统关联更密切的设备。

  以至于很多发动机上的推力矢量喷管都是作为选装件提供的。

  所以孙琮也下意识觉得,常浩南应该只是准备在涡扇10G上同时尝试两条技术路线而已,研发工作也应该大致和满血版的涡扇10G同步。

  但现在被后者这么一提醒,顿时又有点心里没底了。

  “从我们之前对普通引射式喷口的研究来看,每实现1%的喉道面积变化,大致对应额外0.3%的二次流流量消耗……那么,对于动辄要求100%喷管喉道面积变化范围的带加力燃烧室的航空发动机来说,则需要至少25-30%的二次流流量才算够用。”

  常浩南解释道:

  “虽然说通过改进气动凹腔的结构,还有优化二次流调节算法,这个数字肯定还有进一步优化的空间……不过受到气流动量规则的限制,不可能出现数量级程度的大幅度变化。”

  当听到“25-30%”这个数字时,孙琮的嘴角肉眼可见地抽动了一下。

  而等他听过完整的结论之后,就已经把掏出来的手机放下了:

  “那岂不是要对发动机推力造成很大的影响?”

  尽管所有类型的推力矢量技术都会导致发动机推力的损失,但相比于机械式喷管只在最后一段导致高温燃气额外做功来说,气动喷口可是要直接拿走四分之一的进气量。

  哪怕这些被引走的气流量不是完全损失,也基本是在釜底抽薪了。

  要知道,气膜冷却也就消耗5%左右,最多不过10%而已。

  “推力影响倒还是次要的。”

  常浩南摆了摆手:

  “这部分气流无所谓温度高低,所以有办法通过二次做功弥补一部分推力损失……关键在于,这个流量本身实在太大了,目前小涵道比发动机的设计已经相当紧凑,根本不可能从中抠出一条足以通过这样多气流的流道。”

  “涡扇10G也不行?”

  孙琮显得有些意外。

  “呃……涡扇10相比其他型号发动机的升级潜力确实更大,但不可能大出这么多。”

  常浩南有些无奈地回答道:

  “要想满足气动矢量喷口的要求,需要从设计一开始,就考虑在外涵道部分留出余量,并根据工作情况进行调节,所以它必须搭配一种从技术原理上就比涡扇10G更加先进的航发,也就是……”

  “变循环发动机?”

  孙琮几乎和常浩南异口同声地说出了最后的答案。

  “没错。”

  后者点点头,明显对于孙琮能跟上自己的思路感到非常满意:

  “为了实现在发动机工作过程中改变循环参数,变循环发动机本身就需要安装前后涵道引射器和可调低压涡轮导向器等环特征构件,用于抵消因循环参数变化导致的外内涵流量变化对混合器截面静压平衡造成的影响……”

  “当然,这些部件本身的设计,还有如何与发动机主体结构相结合,要是展开来说得是好几个大学科……但简单总结起来,就是当发动机工作在双外涵模式下时,适当增大后涵道引射器开度,保证前涵道引射器小开度条件下的低涵道压力需求;当模式选择阀完全打开,后涵道引射器开度适当增大,从而减小背压对风扇的影响。”

  “此外,如变循环发动机加力燃烧室投入工作,那么后涵道引射器也应当适当增加开度,保证加力内涵气流速度满足加力点火和稳焰的正常需求……”

  “而非常巧合的是,由于材料的结构限制和飞行员的生理限制,当我们需要较大的推力矢量幅度时,飞机会处在相对较低的速度上,对应较大涵道比涡扇的发动机构型,并且大概率正在使用加力燃烧室,而此时引射器的开度最大,刚好可以满足二次流流量的需求……”

  “……”

  孙琮对于变循环发动机的具体技术路线不算熟悉,但好在常浩南也没有过多着墨于这个部分。