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第499章 震惊:又是世界第一

第499章 震惊:又是世界第一

2015年8月31日,

对星海集团航空发动机项目组来说,今天是一个里程碑式的记载。

上午九点,沐阳来到发动机点火试验车间。

韩立及项目组的上百人等着董事长到来,所有人都期待着点火试验成功。

成与败,就在今天。

“检查完毕了吗?”

沐阳来到现场,扫视了下现场上百名满脸期待神色的员工,看到韩立,向他点头。

韩立向前走两步到来董事长面前,恭敬说道:“董事长,检查完毕了,随时可以点火试验,请董事长验收。”

他的语气中三分激动,七分紧张,压力很大,几个月的努力就看今天了。

沐阳点头,和韩立走进点火车间,检查加力系统、电子系统、矢量系统等。

特别是加力点火最容易出问题,这里面牵扯到加力燃油流量调节器、加速溢流活门、催化点火器、流量传感器等。

这台发动机增加了三元矢量喷口技术,发动机尾喷管可做全方位摆动,不同于二元矢量只能作上下摆动,当然也不是说三元就比二元好,应用特点不一样而已。

配上矢量喷口的战斗机可以通过喷管偏转,改变推力方向,从而实现飞机的姿态控制,也是实现垂直起飞的技术要求之一。

不采用推力矢量技术的飞机,发动机的喷流都是与飞机的轴线重合的,像民航飞机和第四代以下战斗机就没有采用矢量喷口。

民航飞机追求经济性和成本,是没有必要装置矢量喷口。

并不是说采用矢量喷口就是好的,矢量喷管增加了发动机的结构复杂性,因为它要转向,使得推力有所损失,发动机重量也增加了不少。

好处也明显,姿态多变,显著提高战斗机的机动性和垂直、短距起飞等技、战术性能。

沐阳大概检查二十分钟,没发现什么问题后,才走出车间。

“开始点火测试吧。”

韩立听到董事长吩咐,神色凝重,向试验人员喊道:

“检查1号现场!”

负责现场检测的科研人员通过肉眼观察现场没有人员,测试仪器那里也没有发现有生命现象,同时,实验门已显示关闭。

“报告,1号现场安全,可以进行试验。”

两名科研人员大声汇报。

“开始测试!”

随着韩立的一声令下,测试员打开控制系统和冷却系统,看到一系列的仪表和显示灯显示正常后,汇报一切正常,可以进行下一步。

这一次试验点火,由韩立来指挥。

韩立看了眼董事长后,凝重喊道:“点火启动!矢量水平角度,10%功率运行。”

随着测试员按下启动键,发动机“嗡嗡”响起,代表着点火系统能够正常运行,也意味着完成第一步工作。

首先要测试的是,矢量喷管处于水平状态下的测试情况,现在只要测试点火状况。

几分钟后,测试员汇报情况。

“报告,正常运行无异常。”

韩立点头:“记录数据,逐渐加大功率!”

XH-AN05-01发动机试验没问题,君用发动机在没有加力时,韩立相信也没有什么问题。

所以,韩立脸上一样也没有什么激动表情,反而有些忐忑,真怕开启加力后这台发动机承受不了。

哪怕他全程跟踪研制,但没有测试出来,谁也没有把握。

二十分钟后,

功率达到50%后,发动机后方狂风大起,整个车间内噪音分很大。

发动机的可用功是进出口气流的动能差,推力越大,发动机后方的风力也就越大。

风力F=PA,即风力压强乘于面积,约等于推力。

像XH-AN05-01J这么大的推力,压强是非常大的,如果把加力开启,十几米外都可以把人吹飞。

在航母上,飞机准备起飞时,后方约十米位置有一块偏流挡板升起阻挡,就是为了阻挡飞机起飞时发动机喷出的高温高速气体,免得把后方人员误入误伤。

现在刚刚点火,转速很慢,是不会加力的。

只有发动机转速大于80%NH时,才能接通加力。

XH-AN05-01J的加力设计范围比较大,从5%到65%,可微控调节,也可5%、15%……65%六档快速调节,非常方便。

这里的百分比,其实就是增加推力的百分比。

加力就是增加推力,原理是对排气气流再加热,使气流进一步加速,向加力燃烧室中喷射燃油,提高燃烧率。

当然,加力就相当于跑车增加了氮气加速系统,耗油非常大。

所以,一般只会在起飞、降落、加速等特殊情况下,战斗机才开加力。

像F-14A战斗机,最大内油量约合7348千克,如果开启全部加力,每分钟耗油约合907千克,8~10分钟即可耗光全部燃油。

而且,长时间开启还容易烧坏发动机。

哪怕沐阳设计的XH-AN05-01J发动机燃油经济性再好,如果开启全部加力,十几分钟就耗完了。

但如果仅开启一小部分加力,比如30%加力状态,可以达到半个小时,但一样不能持续开,否则一样容易烧杯发动机。

此时,XH-AN05-01J发动机随着转速慢慢加大,功率越来越大,车间内噪音和发动机后方风速也越来越大。

每隔10%,科研人员记录下实验数据,同时检查各种仪器设备有没有异况。

“报告,推力144KN,运行正常!”

功率开到100%时,测试员汇报数据。

这个时候,还没有开启加力。

XH-AN05-01J的主要设计性能参数为:要求最大加力推力19吨以上,不加力情况下的满功率推力13.5吨以上,涡轮前温度1520摄氏度-1720摄氏度,重量1400公斤。

实际情况是,样机重量1410公斤,尺寸当然符合图纸,就是一些零部件有误差,所以重量有所变化。

此时不加力的满功率已经达到144KN,约14.7吨,折算推重比就是10.5!

10.5!

不加力情况下达到这个数据,现场所有人员都非常激动。

沐阳看了下耗油情况,与设计相差不大。

“维持十分钟,记录数据!”韩立下命令。

“是!”

负责操控的研发人员大声回答。

沐阳脸上还是平静,这并不算点火成功呀,加力都没有开启。

时间过得非常快,十分钟很快结束。

发动机稳定运行,韩立看了一眼董事长后,看到他表情淡定,这才下新的命令:

“加力5%,注意矢量喷管和加力燃烧室温度!”

“是!”

接到命令的测试员,开始启动加力系统,而且是在非加力满功率情况下再加力。

突然间,供油装置的油管大力供油,加力燃烧室内振荡燃烧,气压骤然增大,温度上升。

矢量喷管尾部已经有明显的红黄色尾焰,此时是白天,如果不注意观看,也看不清楚。

但如果是晚上,就可以清楚地看到明亮的尾焰。

“报告,推力151.1KN,运行正常!涡轮前温度820摄氏度……850摄氏度……油耗……”

“加力10%,持续五分钟!”

“报告,推力158.8KN,运行正常!涡轮前温度950摄氏度……1010摄氏度……油耗提升14.5%…”

“熄火降温!记录数据,检查设备。”

加力持续了五分钟,韩立喊熄火,让下属有时间进行记录数据和检查。

熄火约一分钟,再次启动加力。

“加力15%,持续五分钟!”

“报告,推力166.7KN,运行正常!涡轮前温度1050摄氏度……1110摄氏度……油耗提升…”

……

“加力50%,持续120秒!”

“报告,推力223.2KN,运行正常!涡轮前温度1420摄氏度……1515摄氏度……油耗提升…”

此时,加力到55%,推力已经达到恐怖的22.32吨了,超过设计要求了,油耗猛升,而且温度升得非常快,筒体颜色已经发红了。

如果是采用普通钢铁,这个温度已经达到熔化温度,别说1420摄氏度以上,1200摄氏度都能把材料软化损坏了。

实际上,当加力达到30%时,推力已经达到设计要求的19吨了,远远超出沐阳的预期,这个时候的油耗,满油可以开半个小时以上,可以说,随便玩了。

不过,试验会超载运行测试。

加力60%试验完之后,熄火冷却一分钟。

突发情况时,没有那么长时间可以完全冷却的,要频繁使用。

“加力65%,持续30秒!”

当韩立下达这个命令时,所有人都非常紧张,这是试验最高要求了。

成与不成,就看这30秒钟了。

“报告,推力238.0KN,运行正常!

涡轮前温度1620摄氏度……1715摄氏度……筒体过热,温度报警,自动熄火了,只能持续22秒。”

随着测试员汇报,韩立叹了一口气:“哎,还差一点。”

这台发动机安装有温度监控,如果某个零部件超温,会持续报警,如果开启自动控制模式,加力会自动熄火。

报警情况下,如果继续开启的话,发动机燃烧室、筒体都会损坏。

“董事长,还是失败了。”

沐阳笑了笑,拍了下他肩膀说:“也不算失败吧,已经超出我的预期了。

只是还有些遗憾,加力时间没达到设计要求,慢慢优化吧。”

238KN,相当于推力24.2吨,主要设计参数加力推重比达到恐怖的17.1!

当然,只能维持22秒。

不!

应该不是这样!

如果不开启自动控制模式,不担忧发动机烧坏的话,应该不止22秒钟。

肯定持久更长!

只是,这种情况是矢量喷管是水平状态,如果朝下的话,由于有反推力,温度上升更快,持续不了那么久。

如果发动机不进行优化直接服役的话,沐阳觉得设计最大加力50%就可以了,可以持续使用120秒以上。

刚才测试时,最高温度离警戒线温度还差不少。

而且到了120秒后,温度持续上升很慢,说明基本稳定了。

当然,这个程度的50%加力耗油非常大,每分钟耗油约合400千克,如果是F35那种8吨油箱,满载燃油情况下,可以开20分钟。

如果20分钟还不能解决战斗,那也没油返航了。

实际战斗时,开加力时间不会持续那么长,都是断断续续的。

另外,战斗机还加以挂带副油箱,增加载油量,一般副油箱都可以载几吨重的燃油。

此时,

韩立听到董事长的安慰,轻松了一些,舒了一口气。

说得也是,别的发动机研究所还不一定能研制出来,而且第一次就想点火成功,不太可能,也许需要数年时间才研制成功。

沐阳又说:“看看还有多少燃油,测试一下加力50%情况下,最大持续时间能不能烧完8吨油,也测试一下持续时间。

不过,还是先检查一下设备有没有烧坏,如果没有问题,就可以进行测试。”

韩立怔了一下,很快明白董事长的想法了。

“足够的,还有55吨燃油。”

不过,这个时间点已经到午餐点了,只能拖到下午再检查了。

检查发动机需要花较长时间,如果都要检查完,至少花几天时间,顺便整理试验数据。

除了点火试验,还有很多试验要测试,而且是破坏性试验,比如吸水试验、冰块撞击试验、飞行动物撞击试验,还有叶片损失情况下的测试,这些测试会让发动机直接报废,而且要费好多台发动机。

发动机试验就是这么费钱,试验花钱就是一个无底洞。

民航发动机XH-AN05-01点火试验成功后,目前又制造了二十几个样机用来试验,这几个月的试验成本就花去了好几亿元。

上午的测试就这样结束了,沐阳欣喜离开试验场。

今天的测试有些遗憾,但也算不错了,最怕连点火都没法运行起来。

接下来的发动机试验周期会非常长,沐阳打算有空就去看一下。

XH-AN05-01J发动机太强悍了,不开加力的情况下,推重比就达到了10.5,最大加力达到17.1!

相比全球现役最强涡扇发动机F135-PW-100,它的推重比为7.47,满加力推重比为11.47,发动机净重为1701公斤,过渡推力为12.7吨,最大加力推力为19.5吨。

它服役在空重为13.3吨的F35上,最大起飞重量为31.8吨,采用单台发动机。

XH-AN05-01J比F135-PW-100先进太多,重量仅为1410公斤,但过渡推力却达到14.7吨,最大推力达到24.2吨,这也意味着,搭载它的战斗机可以承载更重的货物,飞得更快,因采用三元矢量喷管,更加灵活。

晚上睡觉时,沐阳做了一个梦。

他梦到自己坐上了一架歼20,发动机装的是星海集团的最新君用发动机XH-AN05-01J。

他瞭望周围,竟然是一片海洋!

飞机是在国家的航母上!

咦,我怎么样坐在驾驶室上?

我好像没开过飞机吧?

不是好像,他根本没开过飞机。

不过,凭着他对飞机的了解,他竟然看得懂飞机的仪器仪表和操作方法,当他手握在操纵杆上时,竟然有一种熟悉感,手感不错。

奇怪。

“沐先生,准备好了,可以起飞了。”

沐阳听到航母甲板上的起飞指挥官命令,也看到了甲板上数百人的期待眼神。

他没来得及思考,把发动机开到80%马力,没有依赖弹射助推器,而是采用滑跃起飞,起飞起跑距离比较长,非常依赖飞机的性能,如果差一些,会直接掉进海里。

松开制动,歼20迅速向前猛冲,他感觉到一阵呼吸困难,而不是强悍的推力感。

同时,仅仅半拍时间,他立刻满油门满加力。

仅跑了几十米,歼20速度增加迅猛,他发现哪怕没有滑跃式甲板也能起飞了。

不过,容不得他多想,飞机冲过滑跃式甲板,腾空而起,竟然没有下坠的趋势,而是直冲而上。

甲板上的上百名人员热烈鼓掌。

然而,就在沐阳继续拉高起飞时,飞机好像不受它控制,加力系统竟然无法关闭,不管他如何紧握操纵杆都没用,然后一头栽向海面。

在栽向海面的那瞬间,他想到了家人。

沐阳受到惊吓,猛地睁开眼,才发觉自己做了一个噩梦。

自己脑袋盖了被子,怪不得呼吸有点困难……

“卧艹!”

“这……”

“怪不得呢。”

还好,今天晚上孩子不在身边睡,旁边则是老婆。

看来,自己长时间没有做体操了,看到时间已经是凌晨十二点了。

“老婆,睡了吗?”

沐阳的提问,宋雪露只是呢喃了一下,看来没有睡死。

他松了一口气,没睡就好,也没征用老婆的意见,开始搞起小动作。

宋雪露迷迷糊糊,半知半觉“嗯呢”依了沐阳。

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