學霸的軍工科研系統 第324章

　　但她好像又無法反駁。

　　更無力了……

第511章 準備極限挖潛的渦扇9A

　　常浩南當然沒有看不起楊慧梅老師的意思。

　　但說實話，管理學這個學科，本身就是一門實操大過理論的東西。

　　確實沒必要過於看重論文。

　　管理學教授，能給手下的研究生都安排到工作纔是能力的體現……

　　總之，送走徐洋和楊慧梅之後，常浩南總算把這一天的第一件事處理掉了。

　　也算了卻了一樁不大不小的心事。

　　論文本身對於常浩南當然作用不大，但其可能給火炬集團，乃至整個華夏學術界帶來的影響，還是讓他有點期待的。

　　郵箱裏還剩下另外兩封郵件。

　　第二封郵件的內容，相比起來就平常了不少。

　　是已經在冰城那邊開始工作的劉洪波，詢問關於直升機聲場模擬的技術思路是否可行——

　　“目前關於直升機旋翼噪音的計算，基本都使用基於FW-H方程的Lighthill聲學類比法。”

　　“經過幾天的嘗試之後，我發現該方法在旋翼厚度和載荷噪聲計算中表現尚可，但無法用於求解四極子源非線性噪聲，導致直升機懸停/前飛過程中的噪音畸高……”

　　“而如果完全使用實驗方法，一方面122廠和602所並無足夠直升機使用的聲學實驗室，另一方面成本和研發週期也無法保障……”

　　“我正在嘗試通過先計算流場，再通過流場確定旋翼振動情況，從而間接計算聲場的方法得出結果，但有一些問題需要常總指點……”

　　“……”

　　常浩南收斂心神，開始思考起郵件的內容來。

　　應該說，冰飛集團那邊研究的深入程度，比他之前預想的還是更高一些。

　　所謂四極子源非線性噪聲，也就是中高速脈衝噪聲（HSI）。

　　在旋翼轉速較高的情況下，旋翼槳葉表面可能存在激波，並擴展到空間區域，流場體現出跨音速和強烈非線性的特徵，並且會發出十分具有穿透力和辨識度的脈衝音。

　　對於直升機來說，噪音帶來的影響並不僅僅在於舒適性方面的問題。

　　聲音=振動。

　　由於升力主要靠旋翼獲得，因此這類HSI噪音除了對機內成員的聽力可能造成損傷以外，還會帶來旋翼葉尖顫振之類的不穩定因素，影響飛行安全。

　　對於軍用直升機而言，過大且容易辨識的聲音也會導致容易被提前發現。

　　直升機的速度慢、機動性差，生存能力的核心就是樹梢高度所帶來的隱蔽性，如果被人提前幾公里就發現，那將會大大增加被集火攻擊的風險。

　　不過，在眼下的90年代，各國關於“安靜旋翼”方面的研究普遍還處在起步階段。

　　儘管米28、AH64等型號嘗試着使用了一些定性上有效的技術，但總體來說，大家對於直升機的性能要求裏面，噪音還是排在相對靠後的位置。

　　只要別太離譜就行。

　　一般來說，抑制HSI的最好辦法是增大旋翼直徑/葉片數，減小槳葉外側的線速度。

　　代價是旋翼的重量和複雜程度提高。

　　而直9這樣動力本來就捉襟見肘的直升機，結合工藝水平相比歐洲原廠貨落後不少的122廠，顯然都沒有這方面的條件……

　　思來想去之後，常浩南還是從旁邊的打印機紙盒裏抽出了幾張A4紙。

　　在電腦上面寫公式這種事，但凡幹過的人都知道有多讓人抓狂。

　　緊接着，他一邊整理着腦中湧現出的計算思路，一邊開始奮筆疾書：

　　“FW-H方程在研究問題的普適性上存在不足，精確計算旋翼聲場的本質和前提是計算旋翼流場，只要能通過計算捕捉到流場中可能存在的激波和槳尖渦，聲學計算的準確性就不難保證……”

　　“具體來說，可以嘗試通過將包圍全部聲源的面上的聲壓值經過積分來獲得遠場聲壓特徵，面上聲壓值則可以由基爾霍夫公式來確定……”

　　“實際數值計算中，積分面要離散成小的面元，積分對每一個面元進行，最終的結果爲各個面元貢獻的疊加，dS爲微面元的面積……”

　　“從流場計算得到的信息可以通過插值等方式計算到基爾霍夫面上，針對TORCH Multiphysics新版本的非結構化重疊網格，可以考慮一種類似於嵌套網格中洞邊界生成的辦法來確定積分面……”

　　“人工給定一個包圍槳葉的空間，即類似於嵌套網格中的“洞”，先對所有的網格點循環，按照空間座標判斷點是否落在洞內，如果點落入洞內，則標記該點爲0，否則爲1……”

　　“……”

　　“至於流場計算，本質則回到了N-S方程的數值求解問題，這是TORCH Multiphysics軟件創建時最核心的功能，在此不再贅述……”

　　“這就是我對上述問題的理解，一家之言，僅供參考。”

　　“並預祝你們的項目順利完成。”

　　洋洋灑灑，五頁A4紙很快寫完。

　　簡單檢查了一番剛剛的內容無誤之後，常浩南把幾頁紙分別放進了掃描儀。

　　饋紙式掃描儀在90年代初被髮明出來，如今已經進入到了華夏市場。

　　儘管價格高的離奇，但常浩南現在畢竟也是不太差錢的主，還是咬牙給每個辦公室都配了一臺。

　　掃描進去之後，他直接把內容當做附件發給了冰城那邊的劉洪波。

　　平平無奇的處理完兩件事情之後，常浩南看了一下牆上的掛鐘。

　　時間也差不多到了要喫午飯的時候。

　　他點開最後一封未讀郵件。

　　這是一份渦扇10項目的例行工作彙報。

　　每隔幾天就會發過來一份的那種。

　　他準備簡單看過之後，就去把午飯給喫了。

　　然而。

　　《異形氣膜孔流動換熱特性的實驗結果》——

　　當看見這個標題的時候，常浩南就知道，自己的午飯，喫不成了。

　　這項研究對於航空發動機的燃燒室和渦輪結構設計至關重要。

　　他之前就已經用流動傳熱基本控制方程對不同異形孔的氣膜冷卻效果進行了計算。

　　但這畢竟是從未有人做過的研究方向，還是需要實驗結果對數值計算方法進行校正。

　　所以才一直拖到了今天。

　　想到這裏，他再也坐不住，趕緊關掉電腦穿上外套，準備去看看結果。

　　一個多月以來的實驗數據浩如煙海，肯定沒辦法通過郵件全都發過來。

　　……

　　京航大學壓氣機研究中心裏面，穿着一身藍色實驗服的劉永全站在記錄實驗數據的兩臺電腦前面。

　　旁邊是正在聚精會神查看實驗數據，並且跟自己計算結果進行對照的常浩南。

　　“從結果上看，對於我們的實驗對象，簸箕形孔的冷卻效果要好於扇形孔和單純的前傾孔，不過，擴張比例、孔傾角和展項擴張角對於冷卻效率的影響規律還是比較複雜……”

　　常浩南同時盯着兩個屏幕，緩緩給出了自己的判斷。

　　“其實，關鍵還是咱們沒有直接測定氣膜孔內速度和壓力分佈的手段，相關的傳感器一方面我們買不到，另一方面就算通過特殊渠道搞到，準確性也不能滿足要求……”

　　劉永全在旁邊說道，顯然還是有些遺憾。

　　“咱們華夏搞科研，從來也沒有過要什麼有什麼的階段。”

　　常浩南倒是不太在乎：

　　“孔內速度和壓力分佈是因，表現出的溫度場分佈是果，在理論工具足夠先進的情況下，就算不能直接得到前者，也可以從結果反推回去。”

　　劉永全張了張嘴，被常浩南一番十足自信的話驚得一時間沒什麼話說。

　　好一會之後才重新開口道：

　　“不同環境下，各種孔型表現出的散熱效果也會有些不同。”

　　“這部分內容，光在實驗室環境下測試就不太頂用了，還是需要做實際測試，證明咱們設計的可行性。”

　　這種事情，常浩南當然早有準備：

　　“這個沒問題，我下午跟黎明廠聯繫一下，讓他們在渦扇9A的第二階段原型機上準備應用新的冷卻技術。”

　　“渦扇9A？”

　　劉永全一愣：

　　“但渦扇9的渦輪前溫度對於我們這個技術來說有些太低了，測不出什麼效果……”

　　“修改一下噴油結構的霧化水平，把燃燒室溫度提高一些就行了。”

　　常浩南抬起頭說道：

　　“雖然渦扇9的底子一般，繼續挖潛的價值不會太大，但咱們只是改一下設計，不必更換工藝和材料，成本上不會提高太多。”

　　“改進型號的渦輪前溫度提高一些，至少可以改善一些超音速性能，再額外降低一些油耗嘛。”

　　見他這麼說，劉永全自然也不會再有什麼意見。

　　“常總，您這是，要把這個斯貝的潛力給榨乾啊……”

　　話語中帶着些許恭維。

　　“物盡其用嘛，現在空軍那麼多部隊等着換裝，早點把殲轟7A給搞出來也是一大助益……”

第512章 終於能自主生產渦扇了！

　　雖然只是一個改進型號，但航空安全大過天，必要的測試流程絕對不能馬虎。

　　更何況，這個所謂的“斯貝改”，新技術利用率幾乎超過了三分之一——

　　第一臺9A-01號原型機修改了高壓壓氣機葉片和供油部分的一些不合理設計，換裝全新的國產油泵、軸承和齒輪組，並且將原來的軸承組件整合起來。

　　由此減少了零組件的數量，拓寬了喘振裕度。

　　到這個時候，雖然修改的地方還不少，但仍然屬於對原型發動機的小修小補。

　　不僅性能標定並沒有變化，熱端部件的核心設計也維持了原裝，因此基本性能也並沒有太大變化，只是自重減輕了大約75公斤。

　　但是在1997年年末開始生產的第二臺原型機9A-02號上，變化可就比較大了。

　　爲了測試全新主動冷卻技術的有效性，常浩南專門要求606所的技術人員修改了發動機性能標定。

　　通過提高燃燒效率以及升級航油的方式，把渦輪前溫度提高了大約50-60℃，達到接近第三代渦扇發動機的水平。

　　而航空發動機的設計，牽一髮而動全身。

　　爲此，第二臺原型發動機的壓氣機也被修改，在9-12級高壓壓氣機葉片上採用了在渦扇10研製過程中開發出的葉片分離流主動控制技術，將壓氣機的總壓比提高到22-23左右。

　　只不過，由於製造工藝的研發還需要時日，所以這臺發動機在生產製造時採用的電解加工、電子束焊、精鍛、精鑄等技術，仍然停留在之前的水平上。

　　尤其是渦輪和燃燒室內壁的氣膜孔加工。

　　相比於一打一個準的圓孔，常浩南開發出的帶前傾角簸箕形孔對於410廠開發出的電火花加工技術相當不友好。

　　不僅每一個孔的加工相比渦噴14都要多上數個工序，後續的磨削加工和質量檢測也要對應增加步驟。

　　良品率還低了不少。

　　總之，雖然常浩南恨不得發圖之後的第二天就能開始測試這臺使用了不少渦扇10技術的發動機，但410廠即便專門騰出一條產線，24小時三班倒進行生產，還是用了兩個多月才把9A-02號機給生產出來。

　　……

　　410廠的發動機總裝車間門口，常浩南和鍾世宏、張振華並排站在一起，看着總算完成了廠方整機檢測的發動機被緩緩裝到專門設計好的發動機托架上面。

　　張振華特地走上前了兩步，伸手在半空中發動機的尾噴口上輕輕拍了兩下。

　　盛京，一月中旬的早上。

　　氣溫差不多得有個零下20℃左右。

　　金屬的尾噴口徹骨冰寒，把沒什麼心理準備的張振華凍的一個激靈。

　　不過，他還是沒忍住，又輕輕撫摸着裸露在發動機機匣外側的燃滑油管路。

　　沉醉的表情略顯變態。