“王主任,我先来画一个冲压发动机的原理图,它最大的特点,就是不需要复杂的机械结构,只有进气道、燃烧室和尾喷管,结构简单,推力和推重比都很大,但是……”
刘小勇一边画图,一边介绍,显然对这种发动机已经研究得很成熟了。
“气流在进入发动机之后,想要稳定燃烧,就需要让气流减速到音速以下,目前国际上最常见的就是这种亚燃冲压发动机,这种发动机最大的缺陷,就是随着冲压发动机的进气速度越来越快,阻力也会迅速增大,理论上……五马赫就是临界点,减压阻力和推力相等,超过这个速度,继续增加燃料喷射,发动机也不会增加推力。”
刘小勇已经画完了亚燃冲压发动机的结构图,同时把优缺点都说了出来。
“而在实践中,受到材料、油耗等等的限制,四马赫就已经是临界点了,甚至3.5马赫之后就已经不划算了,要继续提升速度,就需要超燃冲压发动机!”
刘小勇继续画第二个图。
“亚燃冲压发动机最大的问题,就是要将超音速气流减速到亚音速,在这个过程中会出现减速阻力,要解决它,那就得让燃料在超音速气流中燃烧!”
王主任点头:“没错,解决的办法就是在超音速中燃烧,但是……狂暴的气流中控制燃烧很难,火焰容易被吹灭,就像是……在龙卷风中点燃火柴一样。”
“没错,这是它最大的问题,就算是我们有了高超音速风洞和先进的计算机模拟,想要控制燃烧也不容易,所以……我们想到了一个解决的办法。”
“说。”王主任的呼吸急促起来了。
这种世界级的难题,要被这一波刚刚读完大三的学生给攻克了?
“我们全班同学在研究之后认为,只有把这两种方式结合起来,才能解决问题,简单来说,就是亚燃/超燃双燃烧室冲压发动机。”
唰,唰唰!
刘小勇继续画图。
王主任看着画出来的设计图,语气激动。
“这种发动机,进气道把气流分成了两部分,进入后面的两个燃烧室,分别进行亚音速燃烧和超音速燃烧……这里最奇妙的就是……亚音速燃烧室永远不会熄火,当超音速燃烧室的火焰被吹灭之后,亚音速燃烧室的火焰就可以把它重新点燃!”
“没错,王主任,就是这样,我们是从火箭的补燃发动机中得到的灵感。既然纯粹的超燃发动机容易熄火,那就在后面放一个点火器!熄灭了不可怕,再点着就可以了!当然,由于亚燃发动机的阻力问题,这款发动机最多也就支持飞行器飞到6马赫的最大速度,但是相比之前的亚燃发动机,也算是提升了一半的速度。”
“没错!”王主任点头:“纯粹的超燃发动机,研发难度太大,我们先从双模式研发,这样能大大降低研发难度……这绝对是最适合我们的研发方案!”
“嗯。”刘小勇点头:“我们已经进行了原理分析,还利用申请到的超级计算机使用机会,进行过一些模拟,不过,如果要继续进行工程化研发的话,还是需要高额的投资以及专门的立项……”
“好,要资金不缺,美国佬会给我们砸钱的,要立项也不难,你们班这个暑假,就研发这个项目吧!”
“是!”
“老师……”
“有什么要求尽管提!”
“老师,这冲压发动机最大的缺点,就是不能从静止开始启动,我们能知道是给什么飞行器准备的吗?如果是导弹,那在后面加固体助推器就行了,要是飞机,那就得和普通的航空发动机结合起来。”
“这个我也不清楚,等秦亮同学回来再说吧,你们准备一份详细的报告。”
“老师,咱们能给秦亮同学当面汇报?”
“对啊!”
“万岁!”
这……就因为能给秦亮汇报而激动成这样?看你们那点出息!
“既然要给秦亮同志汇报,那咱们就得把结合方案也打造出来!”
第459章 仅仅发动机,研发经费就要二十亿?
6月18日,秦亮回到了西工大,身边跟着……本-里奇等人。
没错,他前脚刚到首都,洛克希德的人后脚就跟着过来了,毕竟,这曙光女神项目,可是他们洛克希德公司翻身的唯一机会了,必须要把握住!
秦亮在首都住了三天,在各部门一番走动,然后……就和本-里奇等人遇上,只能带着他们,一起回到了西工大。
不过……西工大从来都不会让秦亮失望的!
会议室内。
“对高超音速飞行器来说,冲压发动机是必然的选择。”一名年轻的大学生,嘴上还只有毛茸茸的从未刮过的小胡子呢,说出来的话,却是无比的专业。
“冲压发动机分成两种,亚燃和超燃,想要实现5马赫以上的速度飞行,亚超结合是唯一的方式,我们西工大航空发动机系,已经有了完整的设计方案……”
说到这里,大学生看了一眼秦亮。
“秦亮师兄,接下来的介绍内容,就是机密了,能说给这些美国朋友听吗?”
秦亮点头:“当然可以,说吧!”
本-里奇等人都很满意,不错,不错,咱们可是东方国门打开之后,第一个和西工大合作的西方公司,西工大的科研机密,是完全可以透露给咱们的,这可是沉甸甸的信任啊!
“我们将亚燃发动机和超燃发动机结合到了一起,组成了独具特色的亚超结合发动机,最大的特点,就是当补燃方案……”
美国佬睁大了眼睛。
在来的路上,他们就在讨论,东方人会使用什么技术路线,没想到,居然是亚超结合,亚燃给超燃补燃,这方案,绝了!
“不错,不错,从技术的角度来看,完全可行!”随行的洛克希德公司匹配动力的工程师沙德勒,目光中神采奕奕:“不过,冲压发动机不能从零启动,这个问题,你们打算怎么解决?”
“当然是在前面安装涡扇发动机了。”
“涡扇?”
“没错,这样在起飞的时候,可以节省燃料,到了高空,只要关闭了外涵道,就是涡喷,同时也可以打开加力燃烧室加速,等速度到了2.5马赫,就可以使用亚燃冲压发动机,到3.5马赫以上,可以使用双模式……”
这发动机,要在四个模式内循环!
这技术难度,可不是一般的大!
要知道,黑鸟使用的J-58发动机,也不过就是在涡喷和冲压之间来回转换,而且,冲压也不是纯粹的冲压,而是发动机前面四级压气机还在继续工作,只是把管子接出来,直接接到加力燃烧室那里,形成类似的冲压发动机效果。
YF-23配套的变循环发动机,则是利用一些放气活门,在涡扇和涡喷之间来回转换。
现在,涡扇、涡喷、亚燃冲压、超燃冲压组合到一起?
这难度绝对要逆天啊!
“这些发动机,怎么组合到一起?”沙德勒开口问道。
“这得看飞机的设计,留给发动机舱的体积如何,如果比较长,那就串联,如果比较粗,那就并联。”
啥?
这还有两种方案?
“能全部讲讲吗?”
“可以,这个简单。”大学生继续介绍:“所谓的并联,就是并排放在一起,可以上下,也可以左右,总之得够粗,就拿上下来说,上流道可以布置涡扇发动机,下流道布置冲压发动机,其中,上流道可以弯曲,下流道直着最好,这样的优点就是喷管距离短,推力损失少。”
他一边说,一边放PPT,配合图片,清晰直观。
“至于串联的,那就是中央放涡扇发动机,前面安装模式转换阀门,后面安装冲压发动机,这样的好处是可以共用进气道,节省空间……”
沙德勒认真地看了起来,半响之后,感慨:“你们东方人真聪明,这么天马行空的想法,是怎么想到的?”
全世界最聪明的人,就是咱们东方人!
美国科技是发达,但是,他们本土不产科学家,他们靠的是吸收全世界最聪明的头脑过去!
而最聪明的头脑来自哪里?
东方!
在美国,那些在科技上做出突出贡献的,很大一波都是华人!
所以,当他们开始排斥咱们之后,他们的科技就开始迅速落伍了。
现在,这些聪明的头脑,都留在了东方,尤其是西工大!
这几年来,西工大在国内招生的时候,因为报考人数太多,导致分数线不断上涨,清北都比不上!
八十年代能考上大学的,那可都是天之骄子,更不用说还是天之骄子中的顶尖人才!
这些优秀的人才到了西工大,还在相互影响,用两年的时间学完四年的课程,用剩下两年的时间做项目,这几乎都已经是每一个进入西工大的学生的基本认知了!
“您都说了,是我们聪明啊!”
西方人,很少夸人聪明的,他们更看重后天的努力,比如说,可以夸人努力,夸人勤奋,这些都是自身努力的结果,而漂亮,聪明这些,都是先天的,娘胎里带出来的。
此时,对方能夸西工大的人聪明,那是真的佩服不已的。
“秦,按照你之前给的设计图,这发动机横向并联放置,完全可以啊!”本-里奇想到了秦亮在洛克希德公司画的那些设计图。
实际上,秦亮就是按照后世的记忆画的,简单来说,都是网络上的CG图,为了好看,也为了让这款飞机看着更加科幻,所以就设计得发动机舱很宽大。尤其是到了最后,几乎有三米以上的宽度。
所以,把冲压和涡扇的组合发动机,并排放置到发动机舱里,完全没问题啊!
秦亮笑了笑:“我们再商量一下具体数据吧,这款侦察机的全重,应该超过八十吨了,所以,起飞时候的推力,少说也得三十五吨,这样,单台涡扇发动机的推力,至少十八吨,为了降低油耗,最好是无加力的时候就能达到这个推力。”
十八吨!
美国佬没有!
美国的轰炸机,哪怕是B-2,使用的F118发动机,单台推力也只有7.8吨!
B-1B使用的F101发动机,最大推力只能达到14吨,而且还是加力推力!
想要最大军用推力就达到十八吨,这……
这怎么可能!
“秦,加力达到十八吨,貌似也……没什么问题吧?”本-里奇开口问道。
这是侦察机,又不是战斗机,不追求超过1的推重比,甚至0.5的推重比都不一定用得着达到,大不了就多滑跑一段距离呗。
“加力推力十八吨,也不是不可能,但是……如果加力只有十八吨的话,那这样的推力,能否让飞机飞到2.5马赫的速度,满足开启冲压发动机的条件?”
美国佬不说话了。
他们的黑鸟不需要面临这个问题,因为黑鸟是涡喷和冲压的组合体,在高空,随着速度增加,把压气机的气流直接引到后面的燃烧室,就可以当冲压发动机来用了。
实际上,这并不是完全意义上的冲压发动机。
真正的冲压发动机,没有任何多余部件,就是一个简单的管子!而这种发动机,速度不够是不能启动的!
2.5马赫的条件,其实已经很低了,如果设计得不好,甚至要到3马赫才会启动!
靠着一款加力推力十八吨的发动机,能把八十多吨的曙光女神,推动到2.5马赫的速度吗?
够呛!
因为随着速度的提升,高度的增加,发动机的推力是在不断降低的!
就像是RD33,地面试车推力8.3吨,到了万米高空,推力就剩下6.4吨了,这还是高空状态下,涡轮叶片允许升温150摄氏度的结果,要是换上斯贝那种坑爹货,到高空,推力只剩下一两吨而已!
最大军用推力十八吨,那开启了加力之后,地面试车至少也得二十五吨以上,甚至更高,这样到了高空,推力哪怕降一多半,还能剩下十吨。
两台就是二十吨。
利用这两台发动机,应该能把八十吨的飞机推动的到2.5马赫了!
如果要是能在涡扇和涡喷之间切换,那到了高空,迎风面积减少,2.5马赫的指标就更容易达到了!
所以,这条件是必须的!
“可是,我们手头没有军用推力十八吨的发动机啊!”
“你们没有没关系,咱们手头有,只要把RB211修改一番,就能满足需求了。”秦亮说道:“当然,你们也可以做你们自己的选择,我们可以把那个涡扇发动机的涵道留出来,给你们匹配,接下来,我们再说2.5马赫之后的事情。来,继续。”
大学生的脸上露出了笑容。