一周后,帝都郊外的临时机库被改造成了专门的发动机研发中心。
机库内,几台大型车床、铣床和精密加工设备整齐排列,工人们在各个工位上专注工作。
方宇站在中央的设计台前,面前摊开着一张巨大的发动机结构图。
这是他根据未来记忆中的太行ws-10涡扇发动机绘制的。
要想成为4代机的心脏,枭龙机体上搭载的那台发动机,可远远不够。
所以,方宇又花费了不菲的科技点,直接兑换了ws10的制造技术和图纸。
"方组长,您确定这种设计可行吗?
发动机首席设计师徐工走到方宇身边,眉头紧锁。
"这种进气道和压气机结构,我们从未见过。”
“按照现有的气动理论,效率不可能达到您计算的那么高。
方宇没有立即回答,手指轻轻划过图纸上的涡轮叶片设计。
在未来,太行发动机最大的痛点就是涡轮叶片的耐高温性能。
现在提前解决这个问题,能省去几十年的弯路。
"徐工,传统理论有其局限性,
方宇抬起头,声音坚定。
"我们需要打破常规。”
“这种双转子设计可以大幅提高推重比,而且燃油效率会比现有发动机提升至少30%。
"问题是材料,
材料学专家王教授插话道,手中拿着一份金属合金分析报告。
"您设计的高压涡轮叶片工作温度需要达到1600℃以上,我们现有的镍基合金最多只能承受1100℃。这个差距太大了。
方宇点点头,这正是他预料中的第一个技术难关。
他走向实验室角落的材料柜,取出一个小盒子,里面放着几片金属样本。
"这是我设计的新型高温合金,添加了钴、钛、铼等元素,并采用定向凝固技术制造。理论上可以承受1700℃的高温。
方宇将样本递给王教授。
"问题是,我们需要一种全新的铸造工艺。
接下来的两周里,实验室彻夜点亮。
方宇带领团队反复试验,为了攻克高温合金铸造这一难关。
每天,熔炉中1500℃的高温金属像岩浆一般流淌,工人们穿着隔热服在热浪中小心操作。
十余次失败后,涡轮叶片总是出现微小裂纹或气孔,无法满足极端条件下的使用要求。
"这样不行,"方宇擦去额头的汗水,眼睛布满血丝,"我们需要更精确的温度控制和更纯净的金属基材。
在第十八次实验中,方宇引入了真空定向凝固技术,通过控制合金凝固时的晶体生长方向,成功铸造出了没有晶界的单晶叶片样品。
当这片看似普通的金属片在1650℃的高温下依然保持结构稳定时,实验室里爆发出一阵欢呼。
"太不可思议了!
王教授举着测试报告,手都在发抖。
"这种材料甚至超过了鹰酱最先进的合金性能!
解决了材料问题,方宇转向第二个难关:压气机效率。
传统的轴流式压气机在高负荷、高马赫数条件下容易出现失速和喘振,严重限制了发动机的性能。
"我们需要一种全新的叶片几何形状,
方宇在深夜的设计室里对着流体动力学模型反复计算。
"现有的直叶片设计无法满足要求。
苏教授摇着头:"方组长,您提议的三维扭曲叶片太复杂了,我们的加工设备根本无法实现如此精密的曲面。
方宇陷入沉思,这是他没有预料到的问题。
在未来,数控加工技术已经能轻松实现复杂曲面,但在60年代,这几乎是不可能完成的任务。
需要另辟蹊径。
方宇盯着设计图,忽然灵光一闪。
"我们可以用分段铸造,然后精密焊接!
他兴奋地敲击桌面。
"每个段落可以用现有技术铸造,再通过特殊焊接技术组合成完整的三维扭曲叶片。
这一大胆构想引发了激烈争论,最终在一个月的试验后,使用电子束焊接技术成功实现了方宇设想的三维扭曲叶片。
风洞测试显示,新设计的压气机效率提高了23%,同时大幅扩展了稳定工作范围。
然而,第三个也是最棘手的难关很快出现:发动机控制系统。
现代涡扇发动机需要精确控制燃油供给、涡轮转速和喷口面积,以适应各种飞行状态。
"电子计算机太庞大,无法安装在飞机上,
电子工程师张主任指出最大的障碍。
"机械液压控制系统又无法达到必要的精度和响应速度。这是个死结。
方宇站在窗前,看着外面的月光。
未来的fadec全权限数字电子控制系统还太遥远,需要一种过渡解决方案。
他转过身,在黑板上迅速画出一套混合系统的结构图。
"我们可以结合机械调节和简化版电子控制,
方宇解释道,"核心参数用小型机载电子设备控制,其余参数依靠改良的机械液压系统。”
“这不是最先进的方案,但足以满足歼-20的需求……
就这样,在方宇和小组其他人不断发现问题,解决问题的循环之中。
三个月的昼夜不分工作后。
当ws-10原型机在测试台上首次点火时,发出的轰鸣声震动了整个机库。
蓝色的火焰从尾喷口喷射而出,功率表的指针稳步攀升,最终停在了预计值的位置。
方宇望着这台凝聚了无数心血的发动机,眼中闪烁着骄傲的光芒……
龙国的第一台ws10高性能涡扇发动机,终于大功告成了……