第283章 推重比20.1的發動機
「東東,這發動機怎麼還有壓氣機和渦輪機的?」
許清伶看到裡面還敞開的爆震發動機結構,突然發現了什麼,指著裡面的葉片有些驚奇道:「它不是爆震燃燒嗎?」
這一年多時間,林東每天都會完善改進旋轉爆震發動機的進度,她對於這種發動機的相關概念也都熟悉了。
那就是旋轉爆震發動機,不需要渦扇或者渦噴發動機的進氣扇葉、壓氣機、渦輪機等結構。
可以跟衝壓發動機和超燃發動機一樣,只要有進氣道、燃燒室、排氣尾管就可以運行。
而且還是可以在地面,直接零速度啟動運行。
但許子明現在組裝的旋轉爆震發動機,上面卻有著明顯的葉片結構。
「這樣可以提高熱效率。」
林東笑著解釋道:「加了這幾組葉片進行壓縮增壓,發動機的總效率可以再提升9到10個點,同等效率提升16%以上,這樣計算葉片帶來的增重,還是很划算的。」
相比較採用布雷頓循環等壓燃燒的渦扇、渦噴、衝壓和超燃發動機,爆震發動機使用的是增壓燃燒。
通過爆轟衝擊波進行瞬間增壓和釋放,同等環境和速度之下,燃燒效率本身就超越等壓燃燒發動機30%至40%。
現在增加壓氣機再次增壓,總效率再提升9到10個點。
整體效率可以超越等壓燃燒發動機三分之二,無疑是一個很划算的設計。
畢竟對比渦扇和渦噴的多級葉片,旋轉爆震發動機因為更加狂暴,各種葉片的級數只有尋常小涵道比渦扇的三分之一,發動機的增重並不是很多。
「這樣渦輪機不會熔掉嗎?」
許清伶有些好奇問。
她見過爆震發動機的試車視頻,不用一分鐘,試車台跟尾管火焰接觸的位置就會融化。
雖然試車台只是普通的鋼鐵,渦輪葉片是耐高溫金屬。
但渦輪機距離燃燒室更近,完全直面燃燒室的爆轟熱流,遭遇的環境也是更極端。
「會熔掉,所以它的壽命只有一百多個小時。」
林東看著無塵車間裡,許子明不停組裝的發動機,神情期待笑著道:「不過一百多個小時,目前足夠了。」
根據現在世界主流的推測,還有林東的驗算確認,旋轉爆震發動機有三種使用模式。
一種就是純爆震發動機,可以零速啟動,一直到高超音速,但在4馬赫之下,實際效率會比較低。
這種在爆震發動機技術突破之後,設計難度最低,差不多就是給爆震燃燒室,增加一個進氣道,還有一個排氣尾管就行。
第二種就是把爆震燃燒室當做一個超級加力燃燒室,設計在渦扇或者渦噴發動機的渦輪機後端,通過再次爆震加力,提高發動機的推力。
這種等同於增加一個超級模式,設計難度一般。
最後一種就是林東現在的方案,替換掉原先的燃燒室,改進進氣和渦輪,做成爆震組合發動機。
通過葉片的增壓,在4馬赫以下可以獲得最好的效率。
4馬赫以上通過設計,調整進氣的幾何通道,讓葉片隱身退休掉降低氣動阻力,再次變成一個純爆震發動機,同樣獲得最好的效率。
這種發動機模式最完善,綜合性能和效率可以達到最高,但設計難度也更複雜。
不過爆震發動機技術突破,這樣的循環組合設計已經不涉及技術無人區,有624幫忙試驗收集數據,林東耗費兩個半月就完成了。
「嗯嗯。」
許清伶牽著林東的手,眼神閃亮笑著道:「以你喜新厭舊的興趣,一百多個小時,不等報廢,下一代發動機就設計出來了。」
對於林東的搞機愛好,許清伶是從小看到大。
從熱辣一號到熱辣四號,還有無偵-8偵察機,林東都是剛研發總裝出來很期待,很感興趣。
但飛兩趟驗證完全部的技術和設想,同時拿到完整的飛行數據,小甜甜就變成牛夫人,變成機庫裡面存放的收藏品,接下來一年都飛不了幾次。
當然。
用林東的原話表示,這是減少飛行次數,減少暴露概率……
「什麼叫喜新厭舊,連組詞都不會,這叫追求無極限。」
林東沒好氣捏了捏許清伶的臉蛋,但隨即笑道:「不過爆震引擎就是航空發動機的極限,再下一代就是循環,空天往返的發動機了。」
循環,這是西工大在8年後亮相的「飛天一號」項目,研發的一種火箭衝壓組合發動機方案。
最初是通過火箭發動機和航空發動機組合,解決飛彈衝壓發動機和超燃發動機無法零速啟動的問題。
同時在飛天二號項目,藉助循環多變的動力效果,研發出可以時刻改變飛行軌跡的變攻角自主飛行技術。
把原本固定軌跡的飛彈,變成蛇皮走位的飛彈,實現武器不可攔截的效果。
不過等到飛天二號項目結束,白帝空天戰機項目立項啟動,這個方案不斷擴充,慢慢就變成了空天戰機的發動機路線……
林東和許清伶看了一會兒,就坐在車間的休息區翻出許子明的可樂瓜子薯片,一邊吃一邊看綜藝節目。
等到六點多,太陽到了西山頂,突然,車間的門被推開了。
許子明、王興國幾人推著兩個液壓穩定車出來,看到林東兩人連忙喊了一聲。
「小東,伶伶,幫忙打開門,要過去隔壁試車……」
「好。」
林東放下可樂,拿著許清伶幫忙剝的瓜子,快步過去輸入密碼打開隔壁發動機試車間的大門。
「許叔。」
林東看著液壓車上面的兩台發動機,好奇地問道:「總裝沒問題吧?」
許子明看到林東手裡一次性杯子裝著的半杯瓜子仁,哪裡還不明白怎麼回事,臉色發黑說道:「有問題又不見你進來幫忙?」
「呃,術業有專攻,製造總裝,我不熟啊。」林東訕訕一笑。
「是嗎,我怎麼聽說當年有人手搓發動機渦輪葉片……」
許子明刺了一句,但也沒繼續說下去。
推著車過去測試車間的一個房間,通過吊裝設備把發動機吊到試車台。
用固定扭矩打上一顆顆高強度螺栓固定,連接好啟動電機,控制線路和採集線路,再連接供油管道。
「過去控制室,不要在這裡待著。」
許子明關閉隔斷門,跟林東還有跟過來的許清伶兩人說了一聲,帶頭過去遠處隔著幾個混凝土牆壁的控制室。
林東點點頭,沒有說什麼。
到了總裝車間和試車車間,聽從負責人安排,這是每個工程師和研究員都要遵守的安全條例。
不然出了什麼意外,恐怖的爆轟,數噸的推力,隨便崩一個什麼東西出來都能開腦花。
如果是渦扇-15引擎,18噸的推力全功率運轉,整個建築和地基都會有一種震顫……
嗚——
一行人過去隔壁,許子明按下了測試按鍵,啟動電機運轉,帶動葉片運轉,整個測試台頓時颳起了旋風。
「葉片運轉沒有問題。」
許子明看著屏幕顯示的採集數據,再看了一下攝像頭拍攝的畫面,打開測試控制程序啟動全流程的測試。
嗡——
通過攝像頭和麥克風,試車間的進氣和排氣軸流風扇開啟。
緊接著整個發動機顫動噴射出一團黑煙,下一刻,藍色夾黃的尾焰混合黑煙噴了出來
「小東,不是爆震?」
林偉良看到這個尾焰和黑煙,神情不由怔了一下。
「燃燒室溫度還沒起來,煤油還沒有裂解,爆震還沒有啟動……」林東在一邊解釋道。
煤油的裂解噴注,需要藉助燃燒室的高溫。
這時候發動機剛剛啟動,按照設計數據,大概要等15秒左右溫度起來……
轟!轟——
林東的話音剛落。
兩台發動機震動兩下,藍色夾黃的尾焰消散,取而代之是一道天藍色,如同光束般的純淨尾焰……
「這麼順利?」
王興國有些驚喜地睜大眼睛:「爆震引擎,還一次就過了?」
「廢話,你以為小東老師跟你一樣……」
焦佑在一邊神情激動道:「小東老師設計的引擎,哪次沒有一次就順利通過。」
「13秒……」
林東沒搭理王興國兩人,看了一眼爆轟啟動的時間,心裡若有所思道:「可以給噴油系統設計多一組大功率加熱絲,提前對煤油進行加熱裂解,這樣轟爆啟動時間可以縮短到3秒內……」
相比較燃燒加熱裂解,電加熱的方式顯然更加快速。
雖然電加熱會增加耗能,不像燃燒室加熱是利用廢熱,但在啟動階段,增加一點電耗,影響並不大。
「許叔,提高推力,測一下推重比……」
林東把這個改進想法記在心裡,看向許子明說道。
雖然成飛這裡的測試車間,只有軸流風扇製造的亞音速進氣環境,模擬不出高超音速飛行時的衝壓效應。
但爆震引擎擁有自增壓的特性,在地面可以不計燃油代價的情況,亞音速的進氣也可以發揮出90%的性能。
「好!」
許子明點點頭,快速調整一下控制參數。
嗡嗡嗡——
模擬進氣的軸流風扇功率在持續提升,噴湧出空氣的通道口也在前移,幾乎要懟進發動機的進氣口
大量的吸熱型煤油通過管道源源不斷注入進燃燒室,吸收燃燒室的廢熱發生高溫裂解,變成甲烷和氫氣被噴注出去,再被爆轟波壓縮點燃……
轟隆!
兩台爆震發動機天藍色尾焰一下子暴漲數倍。
狂暴的引擎推力,持續不斷地衝擊試車台,整個試車台包括附近地面的灰塵開始顫動跳動……
「推重比破10,超越渦扇-15發動機了……」
焦佑、王興國和林偉良等人看到這一幕,第一時間看向旁邊大屏幕顯示的採集數據,看著上面快速飆升的引擎推力和推重比,其中焦佑更是忍不住地激動呼喊報數。
「推重比10.9……12.7……14.5……16.7……」
哢——
當推重比衝到16.7,循環切換純旋轉爆震引擎模式。
原本在快速運轉的扇葉降了下來,澎湃的空氣越過前面的扇葉,直接灌進了燃燒室。
轟——
發動機震動兩下,噴射的尾焰晃動兩下,下一刻就暴漲了十倍。
原本停在17以內的推重比,連同爆轟一起爆發,頃刻間衝上了19,最終逐步定格在20.1……
(還有更新耶)