学霸的军工科研系统 学霸的军工科研系统 第75节

  “我想在后面的空中性能试验中间进行一次涡轮前温度场的整体测量。”

  “涡轮前温度？”

  常浩南抬头看了眼面前的姚梦娜，然后快速翻动起手中的报告，很快找到了写着对应数据的那一页。

  “涡轮前最高温度1575k，看上去并没有超出设计容限，而且从发动机整体工作情况上说，也……”

  话说到一半，常浩南突然顿住了。

  “你是觉得涡轮前的温度分布会有问题？”

  “没错。”姚梦娜坚定地点了点头：

  “现在得到的数据只是涡轮中心和边缘两点取样之后的结果。”

  “如果对于一般径向对称的温度场来说，这种测量方式当然没什么问题，但是涡轮叶片本身就有主动冷却的功能。”

  “如果涡轮叶片表面形成的气膜不够均匀，那么冷却效果就会出现波动，而在1600k附近，哪怕只是20-30度的温度变化也会明显改变叶片的物理性质，并且影响到发动机整体工况的稳定性。”

  “……”

  常浩南一边听着姚梦娜的想法，一边把手里的测试报告翻到后面。

  果然又一次从数据中发现了跟在01号和03号原型机上面类似的不稳定工况。

  好在这一次他已经预留了足够的喘振裕度，因此即便是在推力瞬变的过程中，也并没有出现什么故障。

  但传感器还是忠实地记录下了油门杆状态变动瞬间，压气机质量流量和增压比的剧烈波动。

  “我想，确实有这种可能……”

  看着手里的报告，常浩南意识到自己之前陷入了一个思维误区。

  因为一开始记录下工况波动的位置是压气机。

  后来他主持修改的部分也是压气机。

  所以他一直就觉得问题出在这个部分。

  但航空发动机这种东西，牵一发而动全身。

  气膜冷却的原理是从高温环境的壁面上的孔向主流引入二次气流，让这股冷气流在主流的压力和摩擦力作用下向下游弯曲，附着在壁面一定区域上，形成温度较低的冷气膜将壁面同高温燃气隔离，并带走部分高温燃气对零件壁面的辐射热，从而对壁面起到冷却保护作用。

  这个过程需要从压气机抽取低温空气作为冷却工质，因此会直接对压气机内部的气流流量产生影响。

  原理常浩南当然是知道的，但毕竟不是自己之前的老本行，所以一时间没有想到这块。

  “多亏了你提醒，师姐。”

  常浩南赶紧收拾好桌上的报告，准备到外面去找阎忠诚。

  在整个台架测试中，他只负责跟压气机改进相关的进气畸变试验，其它测试科目的负责人仍然是阎忠诚自己，所以要临时增加测试项目的话，还得需要后者签字才行。

  “没关系，能帮到忙就好。”

  姚梦娜本想跟对方拥抱一下，但想了想似乎又不是时候，只好放下已经抬到一半的手臂。

  “如果之前测试结果刚出来的时候过来就好了……”

  好在这个时候，刚才离开控制室的阎忠诚重新推门而入，没有让常浩南注意到她尴尬的表情。

  “阎总，关于后面进行的空中性能试验，师姐提出了一个想法……”

  ……

  以常浩南如今表现出的能力，这种建议自然非常顺利地获得通过。

  1996年这会还没有非常可靠的非接触在线测量手段，因此624所的工作人员连夜高压涡轮导向器上安装了一批铠装热电偶。

  三个小时的试验结束后，原始数据很快给到了常浩南的手中。

  后面的分析结果证明，姚梦娜之前的猜测完全正确。

  在最大加力推力下，发动机涡轮进口温度场沿叶高呈抛物线分布，即叶尖和叶根处温度低，中间位置温度高，这与设计规律相符。

  但是随着发动机转速的逐渐降低，涡轮前温度场的不均匀度开始增加。

  油门杆处在“最小加力”位置附近时，不均匀度达到了最高水平。

  这与两架原型机在测试过程中记录下来的情况完全相同——最剧烈的工况波动出现跨音速的加速或者减速过程中。

  对上了！

  第108章 抉择

  控制室里面，第一时间看到结果的几个人面面相觑。

  气膜孔冷却在这个年代属于妥妥的黑科技，国外对这项技术的封锁极为严密，以至于在过去的十几年时间里，全世界只有一篇相关领域的论文被发表出来——也就是最初提出气膜冷却概念的那篇。

  根据基本物理原理，气膜孔的大小、分布、以及最重要的孔道形状都会影响到散热效果，但80年代末的华夏毫无疑问没有进行深入研究的能力。

  跟常浩南提出的那个颤振主动控制方法被603所藏起来差不多，涡轮叶片气膜孔的具体设计方式对于罗罗、通用、普惠或者留里卡-土星这些公司来说一样是不传之秘。

  想借鉴都找不到门路。

  因此当初阎忠诚等人在设计涡轮叶片时，选择了非常保守的圆孔设计。

  冷却效果只能说差强人意，好在涡喷14的涡轮前温度也并没有高到非常离谱，重点还是设计流程比较简单，不会出什么差错。

  而且，如果是从娘胎里带出来的设计缺陷，那它的表现反而会比较稳定，只是稳定在一个很差的程度上。

  但实际情况并非如此。

  所以问题出在涡轮叶片的制造上。

  或者更精确一点来说，应该是出在气膜孔加工的过程中。

  航空系统普遍采用的厂所分离体制确实在条件比较艰苦的大背景下保证了资源集中在各自的重点方向，但设计所和主机厂之间的松耦合协作方式决定了双方之间本质上是没有相互隶属关系的。

  410厂虽然需要配合606所的工作，但并没有服从后者管理的说法。

  这次跟着阎忠诚来涪城的都是606所的工程师，对于制造流程普遍一知半解，面对着这个问题一时间犯了难。

  前几年才建立的总工程师负责制度在很大程度上就是为了解决这个问题，并且从后来的情况看效果不错，但80年代中期就已经立项的八三工程和昆仑发动机都没有设置这套班子。

  像杨奉畑那样能以总设计师身份统领全局的情况毕竟少见。

  不仅需要本人有足够的威望，更主要的还是上级得愿意在后面给予支持才行。

  “小常，我记得你这次来涪城之前应该去过一趟410厂，有没有发现什么问题，我主要是指……管理层面的？”

  好一会之后，阎忠诚才开口询问道。

  他本人当然也经常会去410厂，但身为型号总师加上“兄弟单位领导”目标太大，就算去了也未必能看到什么东西。

  常浩南摇摇头：

  “新总装出来的这两台发动机，只有机匣和压气机部分是新造的，后面的燃烧室和涡轮都是之前生产出来的零部件，至少从压气机叶片的生产和总装过程来看，算得上是井井有条。”

  他突然想起了车间废料区里面堆着的那一堆叶片。

  那天下午在生产车间餐馆的时候，钟世宏曾经详细地讲过压气机叶片的制造和检测标准。

  虽然具体的数据已经记不清了，但对方说过这些标准是经过了将近30年的摸索才确定下来的。

  于是他又开口补充道：

  “气膜孔制造对于咱们华夏的航空制造领域来说完全是新东西，我觉得有可能是他们忽略了其中的某些关键点。”

  气氛再次陷入沉默。

  理论上说，这并不是一个严重到足以致命的缺陷。

  然而这里的众人在昨天才刚刚经历过那样一次振奋、一种总算翻身农奴把歌唱的喜悦。

  一台二代发动机愣是拿出了接近三代涡扇中推的性能。

  眼前这台涡喷14就是目前606所有人心中的宝贝疙瘩。

  哪怕只有万分之一的可能性会出问题，大家也想要把可能的隐患给排除掉。

  一朝被蛇咬，十年怕井绳。

  涡喷14经历的坎坷实在太多。

  如果一直都身处黑暗也就罢了，可如今他们已经看到了希望的光芒。

  没有人愿意再次失去它。

  “或许，可以让410厂把已经总装完成的02号原型机送过来测试一下，没准是个孤例？”

  终于有人开口提议道。

  “也可以更换一个新的高压涡轮试试？”

  “……”

  听着周围越来越嘈杂的讨论声，常浩南突然意识到了一个问题。

  似乎大家的关注点有些走偏了。

  一开始想要找到发动机工作状态不稳定原因的人确实是他自己。

  但如今周围的这些人对于排除隐患似乎更加执著。

  嗯……或许甚至可以说是偏执，或者狂热。

  有点类似于之前那段时间的姚梦娜。

  只不过这一次是真的有可能导致进度拖延。

  事实上，常浩南之前最担心的是发动机有什么无从得知的结构性缺陷。

  如果是那样，仅仅靠提高喘振裕度来治标肯定是不行的。

  因此在真正确定问题所在之后，他本人反倒松了一口气。

  一来已经证明这个问题不算致命，二来后续再进行生产改进也不会影响到设计定型的任务。

  如果条件允许，他当然愿意继续深挖下去，满足自己身为一个科研人员内心的那点完美主义情节。

  不过工程上的东西，向来不存在十全十美，必须要结合实际情况综合考虑。