變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目處。
“我們就從最前面來(lái)研制吧,在這二級(jí)風(fēng)扇后面安裝可調(diào)節(jié)的外涵道出氣環(huán)……我們的風(fēng)扇是三級(jí)的,你們?yōu)楹我诘诙?jí)的后面安裝出氣環(huán)?”泰德-英格林看到了西工大就派了一群學(xué)生過(guò)來(lái),有些惱火,于是開始提問(wèn)了。
最初的F101發(fā)動(dòng)機(jī)是兩級(jí)大風(fēng)扇,后來(lái)為了給戰(zhàn)斗機(jī)使用,就換成了三級(jí)風(fēng)扇,直徑減小到了970毫米,壓比提高到了3.2.
他們?cè)诳紤]變循環(huán)技術(shù)的時(shí)候,也想過(guò)從這里出氣,那也是三級(jí)風(fēng)扇后面,這東方既然選擇了兩級(jí)風(fēng)扇后面,肯定有他們的道理!
“三級(jí)風(fēng)扇之后,就是高壓壓氣機(jī)的一級(jí)葉片。”丁軍心中暗自慶幸,這些知識(shí),自己都是背過(guò)的。
“在變循環(huán)的轉(zhuǎn)換中,會(huì)出現(xiàn)高低壓不匹配的情況,在這個(gè)地方設(shè)置出氣環(huán),可以調(diào)節(jié)高低壓壓氣機(jī)的匹配,一旦到了三級(jí)葉片后面,那就會(huì)直接面對(duì)高壓壓氣機(jī),很可能會(huì)導(dǎo)致氣流不通暢。我們?cè)谟?jì)算機(jī)上反復(fù)模擬過(guò),認(rèn)為這樣做不行。”
“那能再給我們模擬一遍嗎?”
“這個(gè)……需要用到特殊的軟件,這軟件也不知道能否開放給你們使用,所以……你們得等等,我們得匯報(bào)給上面。”
幾分鐘后。
“學(xué)校需要打報(bào)告給首都那邊,可能需要幾天的時(shí)間,你們?nèi)绻馨袴101發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)提供出來(lái)的話,送到我們計(jì)算機(jī)專業(yè)那邊去驗(yàn)證,就會(huì)很快了。”
“不,我們還是等吧。”
計(jì)算機(jī)專業(yè),一群師生對(duì)著電腦,狂敲鍵盤,一天之內(nèi),改出一款專門計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部高低壓匹配的軟件來(lái),這可不是一般的難,還好,現(xiàn)在西工大計(jì)算機(jī)專業(yè)人才濟(jì)濟(jì),大家伙都是編程高手!
“各位一邊工作,一邊聽我講一下秦亮同學(xué)的意思,如果一天內(nèi)編寫不出來(lái),那也不著急,只要程序內(nèi)部,設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí),幾個(gè)小時(shí)后,給出運(yùn)算結(jié)果就行,三級(jí)風(fēng)扇就會(huì)擾流,兩級(jí)風(fēng)扇就沒(méi)問(wèn)題,但是,這里面的數(shù)據(jù)記錄和轉(zhuǎn)存的程序,一定要編寫巧妙!只要數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī),就一定要通過(guò)電子系剛剛研制出來(lái)的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),把資料傳出來(lái)!”
這個(gè)時(shí)代,大部分的電腦甚至連上網(wǎng)功能都沒(méi)有,只能玩單機(jī),西工大因?yàn)橐阊芯浚舜酥g要搞同一個(gè)項(xiàng)目,所以用的是局域網(wǎng)的方式,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),同一個(gè)機(jī)房?jī)?nèi),所有數(shù)據(jù)都存在一個(gè)硬盤柜里。
不出意外的話,美國(guó)佬對(duì)那個(gè)硬盤柜會(huì)非常看重,等到研發(fā)完成,硬盤柜估計(jì)是要帶走的,平時(shí)也會(huì)嚴(yán)密監(jiān)督。
想要復(fù)制技術(shù)資料,那就得用無(wú)線的方式!
后世,電腦使用的無(wú)線局域網(wǎng),是在九十年代才開始的,但是現(xiàn)在,西工大已經(jīng)在開發(fā)第一代數(shù)據(jù)鏈了,這東西,可以很輕松地接入網(wǎng)絡(luò),來(lái)個(gè)無(wú)線傳輸信號(hào)!
沈陽(yáng),606所。
“張工,美國(guó)佬的F101發(fā)動(dòng)機(jī)的前三級(jí)風(fēng)扇葉片設(shè)計(jì)資料,西工大那邊已經(jīng)給我們送來(lái)了!”
張工滿臉興奮:“嗯,不錯(cuò),立刻插到計(jì)算機(jī)上!”
606所的設(shè)計(jì),已經(jīng)開始使用計(jì)算機(jī)了,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)這種復(fù)雜的流體力學(xué)產(chǎn)品來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)只能是輔助設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)出來(lái)之后,就會(huì)去吹風(fēng)洞,從風(fēng)洞里得到大量的數(shù)據(jù),然后再修改設(shè)計(jì),就這樣,一點(diǎn)點(diǎn)地進(jìn)行。
現(xiàn)在,606所的研發(fā),也剛剛完成了前面三級(jí)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)而已,對(duì)于這種軍用大推來(lái)說(shuō),前三級(jí)風(fēng)扇,也相當(dāng)于是低壓壓氣機(jī),一級(jí)級(jí)地研發(fā)過(guò)來(lái),設(shè)計(jì)所受益匪淺,他們已經(jīng)吃透了這低壓壓氣機(jī)的設(shè)計(jì),以后再修改,完全是游刃有余!
很快,電腦上出現(xiàn)了F101發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片設(shè)計(jì)圖,張工對(duì)著圖紙,仔細(xì)地研究了一番,然后……
“這不就是F404發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片的放大版嘛!”一旁的工程師尹海洋看著上面的數(shù)據(jù):“這美國(guó)佬,居然也會(huì)偷懶!”
F101發(fā)動(dòng)機(jī)的原型是給轟炸機(jī)配備的,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比超過(guò)2,為了改成戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),原本的兩級(jí)風(fēng)扇改成了三級(jí)風(fēng)扇,直徑減小,涵道比降低到了0.87,同時(shí)低壓渦輪進(jìn)行了修改,轉(zhuǎn)速提升,這樣就改好了。
當(dāng)時(shí)通用電氣手里成熟的渦扇就是F404,所以,他們就把這發(fā)動(dòng)機(jī)的三級(jí)風(fēng)扇葉片放大,直接給用過(guò)來(lái)了。
“是啊,美國(guó)佬也會(huì)偷懶,不過(guò),人家簡(jiǎn)單放大之后,就能完美匹配,這也是不一般的,說(shuō)明他們已經(jīng)吃透了發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的設(shè)計(jì)。”張工說(shuō)道:“而且,這風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)思路,對(duì)我們來(lái)說(shuō),也有很大的啟發(fā)作用。”
這是東方第一次接觸到國(guó)外的三代大推,而且還是設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)圖,有詳細(xì)的數(shù)據(jù)!
張工很是感慨:“他們使用的是整體葉盤技術(shù),這需要先進(jìn)的粉末冶金技術(shù),以我們國(guó)內(nèi)目前的水平,根本就生產(chǎn)不出來(lái)……”
風(fēng)扇葉片,是要插到風(fēng)扇葉盤上的,這彼此之間的連接,就需要各種榫卯結(jié)構(gòu),各種固定方式,不僅僅會(huì)增加復(fù)雜性,還會(huì)降低可靠性,萬(wàn)一某個(gè)銷子松了,那就是一場(chǎng)災(zāi)難。
整體葉盤技術(shù),就是把葉片直接和葉盤做到一起,整體成為一個(gè)零件。
要知道,為了降低重量,這發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部大量使用鈦合金,怎么把葉盤和葉片做到一起,可不容易。
就算是拿到了西方的技術(shù)資料甚至是樣品,那也根本就造不出來(lái),畢竟這關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的工業(yè)基礎(chǔ),就算是面前擺著整體葉盤,不知道怎么加工出來(lái)的,那也白搭。
“要不,我們問(wèn)一問(wèn)西工大?”尹海洋開口:“那邊的技術(shù)很先進(jìn),或許他們已經(jīng)攻克了這個(gè)技術(shù)難關(guān)呢。”
“是啊,410廠給咱們?cè)斓陌l(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片,還是分開的,在咱們前段時(shí)間的測(cè)試中,還出現(xiàn)了葉片飛出來(lái)的惡**故,要是西工大有類似的技術(shù),咱們就直接從西工大訂購(gòu)……”
410廠的加工技術(shù)還停留在五六十年代的水平,那邊雖然有一些手藝高超的工匠,可以用雙手實(shí)現(xiàn)比數(shù)控機(jī)床還高的加工精度,但是……這工藝上的事情,還真解決不了。
“西工大有嗎?那個(gè)秦亮不推薦直接仿制F404,就是說(shuō)咱們國(guó)內(nèi)的工業(yè)基礎(chǔ)不夠……”
張工站了起來(lái):“咱們看看去就知道了!”
西工大,材料系。
“張教授,這美國(guó)佬的發(fā)動(dòng)機(jī)世界第一,果然是有底氣的,他們的加工技術(shù),真的是太先進(jìn)了!”
“是啊,這技術(shù),領(lǐng)先咱們東方航空工業(yè)二十年啊!”
聽著從沈陽(yáng)過(guò)來(lái)的一群人的喋喋不休,張教授皺著眉頭:“什么先進(jìn)的加工技術(shù)?”
“您在西工大,難道就沒(méi)有第一時(shí)間分析美國(guó)F101發(fā)動(dòng)機(jī)的資料?”張工滿臉的驚訝:“現(xiàn)在,我們已經(jīng)拿到了前三級(jí)風(fēng)扇的全部資料,僅僅這整體葉盤技術(shù),就夠我們……”
“我還以為是什么呢,不就是整體葉盤嘛!”
“西工大有了?”張工更加驚訝。
“看你們千里迢迢地過(guò)來(lái),真是不容易,走,帶你們?nèi)ズ娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)系校辦工廠看看!”
現(xiàn)在,差不多工科類的每一個(gè)系,都有自己的系辦工廠了,當(dāng)巡航導(dǎo)彈項(xiàng)目獲得軍隊(duì)訂單之后,航空發(fā)動(dòng)機(jī)系的系辦工廠,也就如火如荼地發(fā)展起來(lái)了。
沈陽(yáng)來(lái)的一群人,帶著滿心的疑惑,乘車穿過(guò)校園,穿過(guò)了外面的一片莊稼地,然后停在了一座工廠前面。
工廠的廠房很老舊,估計(jì)是其他廠房改造的,進(jìn)去之后,就能看到寬敞整潔的廠房?jī)?nèi),各種發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件正在生產(chǎn)之中。
“來(lái),你們看,這就是咱們的渦扇十一發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤的加工,咱們這發(fā)動(dòng)機(jī)很小,要是用傳統(tǒng)的方式,會(huì)非常的復(fù)雜,所以,干脆就整體加工了!”
眾人睜大眼睛,看著面前的數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)上,固定著一個(gè)直徑三十厘米的毛坯,工作臺(tái)可以動(dòng),上面的刀具也可以動(dòng),這是……多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床?
不,這不僅僅是盤銑!看著刀具在Z軸上移動(dòng),眾人睜大了眼睛,這還混合著插銑!
“這數(shù)控機(jī)床……哪里來(lái)的?”
“咱們西工大機(jī)械系自己搞的,渦扇十一發(fā)動(dòng)機(jī),麻雀雖小,五臟齊全,加工還真費(fèi)腦筋,所以,機(jī)械系那邊就專門搞了個(gè)盤銑-插銑復(fù)合銑削中心,這東西也干不了別的,只能加工整體葉盤,還是冷端的。”
盤銑,就是加工盤面,但是這東西要加工復(fù)雜的曲面很困難,所以就得配合插銑,后者是高切除率金屬切削最有效的加工方法之一,更是可以進(jìn)行曲面加工。
對(duì)于加工復(fù)雜曲面,這兩者結(jié)合起來(lái),是最高效的。
西工大,居然能搞這種復(fù)合的銑削中心?這……簡(jiǎn)直難以想象啊。
看著刀具在做出復(fù)雜的動(dòng)作,進(jìn)行精密加工,跟著的工程師尹海洋忍不住開口:“這刀具的加工程序,編寫起來(lái)一定很復(fù)雜吧?”
“是啊,要是直接動(dòng)手加工,肯定會(huì)很困難,不過(guò)……咱們計(jì)算機(jī)專業(yè)已經(jīng)開發(fā)出來(lái)了葉輪類零件多坐標(biāo)NC編程專用軟件系統(tǒng),這套系統(tǒng)將數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲面建模、曲面消隱、刀位計(jì)算、刀位驗(yàn)證及后置處理集合起來(lái),咱們只要把要加工的產(chǎn)品數(shù)據(jù)輸入進(jìn)去,怎么加工,就是程序自己運(yùn)算了。”
這……這可不是一般的先進(jìn),這是超級(jí)先進(jìn)啊!
此時(shí),數(shù)控機(jī)床緩緩?fù)^D(zhuǎn),里面,亮晶晶的整體葉盤被造好了。
“我們能看看嗎?”張工忍不住好奇開口。
“當(dāng)然可以。”
于是,張工戴上了嶄新的白手套,接過(guò)來(lái)了加工好的整體葉盤,當(dāng)拿在手里的一瞬間,他頓時(shí)就是一驚:“這什么材料的?”
“不銹鋼啊!”
我去!
在場(chǎng)的沈陽(yáng)來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)專家們,都驚呆了。
對(duì)航空器來(lái)說(shuō),降低自身重量很重要,為了達(dá)到這個(gè)目的,就得用先進(jìn)的材料,鈦合金重量輕,強(qiáng)度高,就成了航空器最合適的材料,不用說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)了,就連戰(zhàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)框,鈦合金的用量都是越來(lái)越多。
眼前的西工大,技術(shù)水平國(guó)內(nèi)第一,他們居然用不銹鋼?
“不銹鋼強(qiáng)度高,可以很好地抵御外物撞擊,我們的這款發(fā)動(dòng)機(jī)裝的飛行器,一般都是超低空飛行,所以就選了這種材料,當(dāng)然,最重要的還是,這東西便宜!”
這又不是多次使用,壽命動(dòng)輒需要幾千小時(shí)的航空發(fā)動(dòng)機(jī),這巡航導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī),壽命只要達(dá)到二十個(gè)小時(shí),就綽綽有余了,同時(shí),這發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)格是最重要的因素,越便宜越好,鈦合金,那不浪費(fèi)嘛!
不用說(shuō)國(guó)產(chǎn)的了,美國(guó)佬的戰(zhàn)斧發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的F107,風(fēng)扇、高壓壓氣機(jī)這些,用的都是鋼材,只有低壓壓氣機(jī)用了鈦合金,這邊測(cè)繪仿制的產(chǎn)品,當(dāng)然是如法炮制了。
“那……這個(gè)機(jī)床,能加工鈦合金嗎?”
剛剛看著刀具翻動(dòng),切割下來(lái)的細(xì)絲飛舞,就覺(jué)得有些奇怪,畢竟鈦合金這東西,加工起來(lái)的難度很大,這貨特別硬,而且散熱性能不好,加工時(shí)候摩擦生熱,會(huì)聚集在一起不散開,溫度過(guò)高,零件就廢了。
“當(dāng)然可以,來(lái),調(diào)整一下程序,下一個(gè)加工鈦合金的壓氣機(jī)葉片!”
“好。”一旁工作的工人立刻按動(dòng)了數(shù)控機(jī)床旁邊的按鍵,切換加工廠程序,然后把一塊鈦合金毛坯放了進(jìn)去。
機(jī)器再次開動(dòng),這下加工起來(lái)很慢,而且還用了特殊的切削液,不斷地帶走加工時(shí)候產(chǎn)生的熱量,看得沈陽(yáng)來(lái)的一群人嘖嘖稱奇。
就沒(méi)有西工大加工不了的零件啊!
“這機(jī)器,最大能加工多大直徑的風(fēng)扇?”
“一米以內(nèi)。”
沈陽(yáng)來(lái)的眾人都興奮起來(lái)了:“太好了,正好可以滿足咱們的需求,請(qǐng)你們幫忙,給我們加工三個(gè)整體葉盤……”
“這個(gè)沒(méi)問(wèn)題,不過(guò)得等一段時(shí)間,從魔都那邊專門訂購(gòu)一批毛坯過(guò)來(lái)。”
“魔都?”
“對(duì)啊,這小葉盤,直接加工就行,大葉盤太浪費(fèi),得精密鍛造一個(gè)毛坯,這樣切削的工作量也會(huì)大大降低。”
“你們居然有精密鍛造能力?”張工徹底不淡定了。
這整體葉盤制造技術(shù)復(fù)雜,完全掌握在英美俄三巨頭手里,他們根據(jù)自己的實(shí)際情況,研發(fā)了不同的技術(shù)。
有的是精密焊接加數(shù)控加工,一般就是電子束焊接,把鈦合金的葉片和鈦合金的葉盤焊接到一起,然后再數(shù)控切削,有的是精密鍛造加精密加工,用幾萬(wàn)噸的模鍛壓機(jī),先鍛造出來(lái)一個(gè)毛坯件,這個(gè)毛坯件上,葉盤和葉片的雛形就已經(jīng)出來(lái)了,留的加工余量很小,這樣節(jié)省材料,但是必須得保證精度,否則少了不夠加工的,就報(bào)廢了。
到了后世,還會(huì)有高溫合金精鑄技術(shù),直接把葉片就造出來(lái)了,連數(shù)控加工都不用,只要再用熱等靜壓處理提升強(qiáng)度就可以了。
東方原本是一個(gè)技術(shù)也沒(méi)有,現(xiàn)在,看著西工大的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠,一眾沈陽(yáng)來(lái)的人,都被驚訝到了。
“我們沒(méi)有,但是魔都飛機(jī)廠有。”
那邊的模鍛壓機(jī)已經(jīng)造出來(lái)了,以后造大飛機(jī)就有底氣了,同時(shí),飛機(jī)的各個(gè)零件,也都有基礎(chǔ)了!
在那上面鍛造,出來(lái)的產(chǎn)品比美國(guó)佬的質(zhì)量還高!
“魔都飛機(jī)廠,也是你們西工大支持下搞出來(lái)的。”張工滿臉感慨:“有了你們西工大,咱們東方的航空工業(yè)技術(shù),日新月異啊,用不了多少年,就能追趕上西方先進(jìn)水平了!”
“追趕算什么,咱們得超越!”張教授說(shuō)道:“咱們給自己定的目標(biāo),得高一些!對(duì)了,你們的資料呢,拿過(guò)來(lái),拷貝到這邊的電腦上就行。”
很快,電腦屏幕上就出現(xiàn)了風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)圖。
“我們的渦扇十,采用三級(jí)風(fēng)扇葉片設(shè)計(jì)方案,前兩級(jí)使用凸肩設(shè)計(jì)來(lái)增加強(qiáng)度……”
“這……我雖然不是發(fā)動(dòng)機(jī)系的,但是……我感覺(jué),這第一級(jí)風(fēng)扇葉片,使用寬弦設(shè)計(jì)會(huì)不會(huì)更好?”
“美國(guó)的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),也沒(méi)有這么設(shè)計(jì)啊。”
“那是他們落后,咱們這邊,早就在搞寬弦葉片了,流量更大,壓比更高,而且葉片因?yàn)樽銐驅(qū)挘瑥?qiáng)度也很高,抗擊外物撞擊能力也很強(qiáng),你們既然是要全新研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī),為何不上新技術(shù)?”
張工深深地呼吸了一口氣:“咱們……不會(huì)。”
作為國(guó)內(nèi)最專業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)所,無(wú)法掌握世界一流技術(shù),真是有些……丟人啊!
“哦,那就算了。”
“不,不能算了,咱們回西工大,去發(fā)動(dòng)機(jī)系,找他們幫忙!”
“這樣一來(lái),你們剛剛研發(fā)出來(lái)的三級(jí)風(fēng)扇,豈不是又得推倒重來(lái)?”
“沒(méi)關(guān)系,重來(lái)就重來(lái),我們既然要搞,就得搞世界先進(jìn)水平的!”張教授說(shuō)到。
他們必須得瞄準(zhǔn)更高的要求,否則……西工大仿制出來(lái)了F101發(fā)動(dòng)機(jī),他們的渦扇十項(xiàng)目,怕是又得廢了!那個(gè)秦亮,天天說(shuō)國(guó)內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)不高,無(wú)法直接仿制西方的,這也太謙虛了。
其他單位仿制不出來(lái),但是這西工大,還真有可能。
過(guò)度的謙虛,就是驕傲啊!
阿嚏!秦亮打了個(gè)噴嚏。
PS:加工工具、手段和F110后期改進(jìn)款的寬弦葉片。