作者：十月廿二
“不對。”
常浩南直接擺了擺手，然後走到旁邊脫掉身上的實驗服。
“這……這個……常總，我的想法……有什麼問題麼？”
劉永全的心再次懸了起來。
“不，劉工你的想法沒問題。”
常浩南說着從旁邊的包裏掏出一份英文材料，顯然就是二人剛剛說起的那篇論文。
這年頭研究葉片冷卻的論文數量極其稀少，因此任何一篇都會被國內拿來認真研究。
由於網絡數據庫尚不普及，各個研究機構甚至會有專門的資料員負責蒐集這些實際上是公開的內容。
而他手裏這份論文就是太行項目組的資料員之前幾天拿過來的。
實際上常浩南當然不需要這篇文章的啓發，但是突然從從流體力學研究到氣熱耦合問題，總還是要找個說辭。
他把論文遞給劉永全：
“是麻省理工他們的想法不對。”
“啊？”
剛剛把論文翻到第二頁的劉永全當即愣住。
別說90年代末，哪怕到了二十多年以後，麻省理工在理工類學科裏面，那也是帶着點神聖性的。
儘管劉永全自認爲已經是不太迷信國外權威的人了，剛纔也只是說這篇論文的研究偏向氣熱耦合理論，而對於工程應用的實踐意義不大。
“現在國外把希望寄託在槽縫射流上面，無非是看中了槽縫射流的三維流動特性較弱，前後排射流之間基本滿足Sellers疊加模型的假設條件，所以對絕熱氣膜有效度的預測準確性更高，而離散氣膜孔因爲有三維渦繫結構，而且同一排氣膜孔的冷卻射流具有離散特點，所以多排氣流之間相互干涉，完全沒辦法用Sellers疊加模型進行預測……偷懶而已。”
常浩南雖然手裏空空，但腦子裏已經把那篇文章的細節基本都記住了，說到這裏當即指了指劉永全手裏的論文：
“伱看一下這篇文章的表3-4到表3-7。”
“哦……”
劉永全有點手忙腳亂地翻到論文的
“你把幾張表裏面的渦結構強度提取出來，再額外算一下雷諾數，就會發現湍流邊界層相比層流邊界層能夠增強能量輸撸瑥亩行Ы档蜏u結構的強度。另外他們的研究方法，用壓力敏感漆測量差排陣列的複合角氣膜冷卻的絕熱氣膜有效度，用熱致液晶高分子來直觀測量溫度，這些手法也確實相當先進。”
一番全方位的評價過後，常浩南最終總結道：
“總的來說，其實他們在這篇文章裏已經很接近正確的方向了，只是處理數據的時候根本沒往那個方向想罷了。”
“所以……麻省理工甚至不知道自己發了個寶貝出來？”
雖然劉永全還是沒完全get到常浩南的技術思路，但這部分內容還是聽懂了。
“是，不過他們也不會在這條錯誤路線上走太長時間，槽縫射流的問題太大，而且航發的性能要求越高缺陷越明顯，對於已經在裝機測試第四代發動機的美國人來說，發現這一點不需要太長時間。”
常浩南重新走到那臺剛剛調試好的設備旁邊，在外殼上輕輕拍了拍：
“理論上講，渦扇10這樣的第三代發動機其實用不上這麼高端的冷卻技術，把第三代鎳基葉片材料搞出來，結合傳統冷卻技術也夠用了，F110，還有AL31F都是這麼搞的。”
“但我還是準備在上面應用多排疊加的全覆蓋氣膜冷卻，把渦輪的端壁、葉頂、尾緣，乃至環形燃燒室側壁的氣膜冷卻效應作爲一個整體考慮，冷卻效果更好的同時，還能減少冷卻用氣流的消耗，也算是給更未來的第四代、乃至第五代發動機打一個技術基礎。”
“第……第五代發動機？”
要是擱另一個人在渦扇10都八字沒一撇的時候說要給第五代發動機做準備，那劉永全非得覺得對方是瘋了。
但常浩南這句話說出來，他偏偏感覺……
似乎也沒那麼誇張。
第471章 通往下一代航發的鑰匙
第五代發動機，眼下當然是不可能的。
第三代是F110、AL31F這些推比8左右的型號。
第四代是F119、F135、AL51F這些推比10以上的型號。
如果按照常浩南的想法把渦扇10給造出來，那大概就會直接跳過原教旨主義的第三代，直接進入三代半的範疇。
當然，三代和四代發動機的區別實際上有很多，可以說從原始設計思路、製造工藝、材料選取上都有區別。
推重比只不過是最後反映在性能上的一個最直觀數據罷了。
當然，中間還夾着個三代半，也就是像後期型的F110、F414、AL41F這些底子還是三代發動機，但應用了部分四代發動機的技術，導致性能已經明顯高於自己老前輩們的升級版本。
值得一提的是，
正是爲了解決這個矛盾，在各國有關第五代發動機的概念設計中，才普遍引入了自適應變循環模式。
在低速工況下，它可以是一臺省油的中等涵道比渦扇發動機，而在高速情況下，它甚至可以化身爲一臺高性能的渦噴發動機。
所以，第五代發動機雖然在紙面數據上未必能再次實現8到10這樣恐怖的跨越，甚至反而有可能因爲多了一套變循環裝置，導致海平面推重比不升反降（自重變大了，推力沒變大那麼多），但裝在飛機上的實際性能卻會遠遠超過第四代。
只不過，可變循環雖然思路簡單，但真要想實現起來，那還是有太多細節要完善了。
甚至一直到常浩南重生之前那會，大家都還沒確定下來具體哪種變循環技術路徑更加可行。
別的不說，壓氣機的具體設計理念，就要進行一次幾乎翻天覆地的轉變。
所以簡單聊了聊未來對國產發動機型譜的規劃之後，常浩南和劉永全還是重新回到了眼前的研究上來。
“多排疊加的全覆蓋氣膜冷卻……”
劉永全把這個有點拗口的名詞重複了一遍。
“沒錯。”
常浩南帶着劉永全來到旁邊的實驗桌旁，一臺筆記本電腦正放在上面，屏幕中正顯示着一張等溫曲線圖：
“我之前本來覺得，用目前的TORCH Multiphysics軟件就可以直接完成氣熱耦合模擬，但真正操作起來，發現還是把情況想的太簡單了。”
他說着把曲線圖的一個部分用畫筆工具圈了出來：
“你看，主流與高動量冷卻射流相接觸後，將在射流下游的兩側區域產生一對旋向相反的渦結構，這對渦結構的旋轉方向起到聚攏壁面冷卻氣抑制橫向擴散的作用，同時其也有抬離壁面冷卻氣的趨勢。”
“所以……”
這張圖，劉永全還是看懂了的：
“所以吹風比（冷卻氣流的動量）越大，主流越是難以壓制冷卻射流，冷卻氣會越早離開固壁表面，導致對下游的冷卻效果越差？”
常浩南點點頭，心說不愧是在原來的時間線上真正把渦扇10帶入成熟的人，儘管目前除了髮型比較大佬之外總體還略顯經驗不足，但基本功確實可以，只是看了幾眼便很快抓住了關鍵結論：
“沒錯，所以如果綜合考慮整個發動機的氣熱耦合效應，就會發現如果一味地提高冷卻氣用量，那麼越往後，冷卻效果的提升越不明顯，很快就會觸碰到一個上限，而且因爲氣流損失太大，還會影響到發動機本身的性能，甚至是工作穩定性。”
“這一點，不做工程上的整體考量，而是隻研究對葉片的氣膜冷卻效果的話，是不可能發現的，我推測，這應該也是美國人那邊目前正在走彎路的原因之一。”
在自己的判斷被常浩南肯定之後，劉永全幾乎是下意識地想到了最直接的辦法：
“如果我們擴大氣膜孔的孔徑，不就可以在冷卻氣用量不變的情況下降低氣流流速，改善……”
但他很快就自己否定掉了：
“不對，單純增加氣膜孔孔徑會導致壓力損失變大，得不償失……”
“那常總，如果把冷卻孔從圓柱形改成錐形，進口面積小，出口面積大，不就可以改善氣流對葉片表面的覆蓋性了？”
這下子，常浩南確實對他有些刮目相看了。
異形孔的冷卻效果好於圓孔，這擱在20年後是任何一個相關專業本科生都會知道的事情，但是放在眼下，整個華夏對這方面的研究還處在一片空白。
前世是直到大概一年多以後，羅爾斯·羅伊斯公司到西北工大讚助了一個跟主動冷卻有關的研究課題，才讓華夏這邊意識到了這一點。
工程上的東西，有時候就像是一層窗戶紙，捅破了，看上去也就是那麼回事，但要是沒有人引導，那光是找窗戶在哪，就得花上不少時間。
而劉永全至少在很短的時間裏，就摸索到了正確的方向。
“思路沒錯，但可以更進一步。”
常浩南從旁邊取來紙筆，在紙上畫了個示意圖：
“其實冷卻孔本身沒有必要做大的改動，只要在出口部分，也就是孔的末端連接一個擴張段就可以了，這樣壓力損失更小，而氣膜孔出口處的流速還可以大幅度降低。”
“流速降低就是動量降低，冷卻氣幾乎不會發生吹離作用，壁附效應更好。”
“而且，主流與冷卻氣之間的相互作用較弱，射流兩側的腎形渦強度較弱，子午面區域會形成與反腎形渦對結構，還能增強了冷卻氣的橫向擴散作用，可以讓冷卻氣膜更加均勻！”
“那……”
劉永全此時只有一種醍醐灌頂的感覺，整個問題的解決辦法看上去好像簡單到跟1+1差不多：
“那我們只要把圓孔改成這種……這種異形孔就行了？”
“那當然不可能這麼簡單，我剛剛說的只是基本原理而已。”
常浩南把筆放到一邊，擺了擺手回答道：
“異形孔形成的氣膜在提高孔下游有效度的同時，也會提高這個部分的傳熱係數，所以對本身傳熱係數較低的固壁區域冷卻效果比較差。”
“並且，這種彆扭的開孔方式必定影響到工件的結構強度，我們造的是航空發動機，對於過載是有要求的，況且高溫、高離心力、強氣流衝擊的環境本身也對結構可靠性是個考驗。”
“所以，到底採用什麼樣的孔型，如何設計氣膜孔在工件表面的分佈，孔道的角度——不僅是俯仰角，還有橫向角度要如何設計，這些都是問題，都要取捨。”
“所以我纔要專門訂購一臺設備，一方面是研究具體的氣膜冷卻方案，另一方面，也是給下一個大版本迭代的TORCH Multiphysics軟件累積一些數據，氣熱耦合這塊，跟單純的力熱耦合還有不小區別，恐怕需要一個新的功能模塊才能做好。”
哪怕是常浩南，也不是真的全知全能，他之前也用自家軟件試過，但這方面的理論和數據實在太少，模擬出來的結果麼……
只能說具備一定的參考價值。
“那常總，我來設計實驗方案？”
身後的劉永全已經躍躍欲試。
“其實我已經設計好了……”
常浩南看了一眼不遠處嶄新的實驗設備。
“啊這……”
劉永全有些尷尬地撓了撓已經沒有頭髮的頭頂。
而常浩南卻又話鋒一轉：
“不過你也可以先試試，方案做出來之後再和我給你的對一下。”
劉永全眼前一亮，頓時又覺得自己可以了：
“那……關於測試用的渦輪件樣品，還是直接拿渦扇9的去做？”
“沒錯，渦扇9的設計數據，伱手裏要是沒有的話，可以直接找430廠那邊要。”
在常浩南的咦髦拢瑴u扇9如今已經基本成爲了渦扇10的技術驗證型號。
雖然前者的渦輪前溫度再怎麼樣也不可能達到1200-1250℃的水平，但冷卻效果這種東西肯定是不會嫌太高的。
尤其是在無需更換葉片材料的前提下。
當然，也不是白嫖人家430廠。
斯貝MK202實際上只是一臺推重比5一級的發動機，除了油耗以外的指標甚至不如很多末代渦噴。
而渦扇9測試過的這些技術，總有一些能用回到量產型號上面，在成本和總體結構基本不變的前提下，性能肯定會提高一些。
第472章 路線之爭
與此同時，大洋彼岸，馬薩諸塞州波士頓都市區。
麻省理工學院的一座大型實驗室內，新晉教授馬修斯·布萊德正在和幾名得力助手正圍在一臺單級渦輪試驗機旁邊，準備啓動全新一輪的實驗。
這臺全新的設備是他們從牛津大學同行手裏直接買來的MT1型測試平臺，可以完整地對整個燃燒室-渦輪結構進行試驗，而不是僅僅研究單個葉片的情況。
實際上，這種國際協作正是西方國家在產業領域的最大優勢。
美國作爲整個集團的領袖，根本無需自己擁有每一個領域的關鍵技術，只要能夠完成國際分工和資源整合，就可以自然而然地獲得最爲優質的資源。
當然，這樣做的代價是技術研發和工程實踐會逐漸脫節。
畢竟，技術資料可以保存，但工程經驗不能。
有經驗的工程師退休之後，如果沒能提前留下新一代的接班人，那麼這方面的能力就會飛速消失。
當然，在眼下的90年代，剛剛打贏了冷戰的美國人並不會認爲這是個多麼大的問題。
“瑞吉娜，準備時間差不多了，去把實驗參數設定一下，布洛克，把測試用的樣品拿過來，準備開始測試。”
布萊德對站在設備另一邊的兩名研究生大聲喊道。
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