“东东,这发动机怎麽还有压气机和涡轮机的?”
许清伶看到里面还敞开的爆震发动机结构,突然发现了什麽,指着里面的叶片有些惊奇道:“它不是爆震燃烧吗?”
这一年多时间,林东每天都会完善改进旋转爆震发动机的进度,她对於这种发动机的相关概念也都熟悉了。
那就是旋转爆震发动机,不需要涡扇或者涡喷发动机的进气扇叶、压气机、涡轮机等结构。
可以跟冲压发动机和超燃发动机一样,只要有进气道、燃烧室、排气尾管就可以运行。
而且还是可以在地面,直接零速度启动运行。
但许子明现在组装的旋转爆震发动机,上面却有着明显的叶片结构。
“这样可以提高热效率。”
林东笑着解释道:“加了这几组叶片进行压缩增压,发动机的总效率可以再提升9到10个点,同等效率提升16%以上,这样计算叶片带来的增重,还是很划算的。”
相比较采用布雷顿循环等压燃烧的涡扇、涡喷、冲压和超燃发动机,爆震发动机使用的是增压燃烧。
通过爆轰冲击波进行瞬间增压和释放,同等环境和速度之下,燃烧效率本身就超越等压燃烧发动机30%至40%。
现在增加压气机再次增压,总效率再提升9到10个点。
整体效率可以超越等压燃烧发动机三分之二,无疑是一个很划算的设计。
毕竟对比涡扇和涡喷的多级叶片,旋转爆震发动机因为更加狂暴,各种叶片的级数只有寻常小涵道比涡扇的三分之一,发动机的增重并不是很多。
“这样涡轮机不会熔掉吗?”
许清伶有些好奇问。
她见过爆震发动机的试车视频,不用一分锺,试车台跟尾管火焰接触的位置就会融化。
虽然试车台只是普通的钢铁,涡轮叶片是耐高温金属。
但涡轮机距离燃烧室更近,完全直面燃烧室的爆轰热流,遭遇的环境也是更极端。
“会熔掉,所以它的寿命只有一百多个小时。”
林东看着无尘车间里,许子明不停组装的发动机,神情期待笑着道:“不过一百多个小时,目前足够了。”
根据现在世界主流的推测,还有林东的验算确认,旋转爆震发动机有三种使用模式。
一种就是纯爆震发动机,可以零速启动,一直到高超音速,但在4马赫之下,实际效率会比较低。
这种在爆震发动机技术突破之後,设计难度最低,差不多就是给爆震燃烧室,增加一个进气道,还有一个排气尾管就行。
第二种就是把爆震燃烧室当做一个超级加力燃烧室,设计在涡扇或者涡喷发动机的涡轮机後端,通过再次爆震加力,提高发动机的推力。
这种等同於增加一个超级模式,设计难度一般。
最後一种就是林东现在的方案,替换掉原先的燃烧室,改进进气和涡轮,做成爆震组合发动机。
通过叶片的增压,在4马赫以下可以获得最好的效率。
4马赫以上通过设计,调整进气的几何通道,让叶片隐身退休掉降低气动阻力,再次变成一个纯爆震发动机,同样获得最好的效率。
这种发动机模式最完善,综合性能和效率可以达到最高,但设计难度也更复杂。
不过爆震发动机技术突破,这样的循环组合设计已经不涉及技术无人区,有624帮忙试验收集数据,林东耗费两个半月就完成了。
“嗯嗯。”
许清伶牵着林东的手,眼神闪亮笑着道:“以你喜新厌旧的兴趣,一百多个小时,不等报废,下一代发动机就设计出来了。”
对於林东的搞机爱好,许清伶是从小看到大。
从热辣一号到热辣四号,还有无侦-8侦察机,林东都是刚研发总装出来很期待,很感兴趣。
但飞两趟验证完全部的技术和设想,同时拿到完整的飞行数据,小甜甜就变成牛夫人,变成机库里面存放的收藏品,接下来一年都飞不了几次。
当然。
用林东的原话表示,这是减少飞行次数,减少暴露概率……
“什麽叫喜新厌旧,连组词都不会,这叫追求无极限。”
林东没好气捏了捏许清伶的脸蛋,但随即笑道:“不过爆震引擎就是航空发动机的极限,再下一代就是循环,空天往返的发动机了。”
循环,这是西工大在8年後亮相的“飞天一号”项目,研发的一种火箭冲压组合发动机方案。
最初是通过火箭发动机和航空发动机组合,解决导弹冲压发动机和超燃发动机无法零速启动的问题。
同时在飞天二号项目,借助循环多变的动力效果,研发出可以时刻改变飞行轨迹的变攻角自主飞行技术。
把原本固定轨迹的导弹,变成蛇皮走位的导弹,实现武器不可拦截的效果。
不过等到飞天二号项目结束,白帝空天战机项目立项启动,这个方案不断扩充,慢慢就变成了空天战机的发动机路线……
林东和许清伶看了一会儿,就坐在车间的休息区翻出许子明的可乐瓜子薯片,一边吃一边看综艺节目。
等到六点多,太阳到了西山顶,突然,车间的门被推开了。
许子明、王兴国几人推着两个液压稳定车出来,看到林东两人连忙喊了一声。
“小东,伶伶,帮忙打开门,要过去隔壁试车……”
“好。”
林东放下可乐,拿着许清伶帮忙剥的瓜子,快步过去输入密码打开隔壁发动机试车间的大门。
“许叔。”
林东看着液压车上面的两台发动机,好奇地问道:“总装没问题吧?”
许子明看到林东手里一次性杯子装着的半杯瓜子仁,哪里还不明白怎麽回事,脸色发黑说道:“有问题又不见你进来帮忙?”
“呃,术业有专攻,制造总装,我不熟啊。”林东讪讪一笑。
“是吗,我怎麽听说当年有人手搓发动机涡轮叶片……”
许子明刺了一句,但也没继续说下去。
推着车过去测试车间的一个房间,通过吊装设备把发动机吊到试车台。
用固定扭矩打上一颗颗高强度螺栓固定,连接好启动电机,控制线路和采集线路,再连接供油管道。
“过去控制室,不要在这里待着。”
许子明关闭隔断门,跟林东还有跟过来的许清伶两人说了一声,带头过去远处隔着几个混凝土墙壁的控制室。
林东点点头,没有说什麽。
到了总装车间和试车车间,听从负责人安排,这是每个工程师和研究员都要遵守的安全条例。
不然出了什麽意外,恐怖的爆轰,数吨的推力,随便崩一个什麽东西出来都能开脑花。
如果是涡扇-15引擎,18吨的推力全功率运转,整个建筑和地基都会有一种震颤……
呜——
一行人过去隔壁,许子明按下了测试按键,启动电机运转,带动叶片运转,整个测试台顿时刮起了旋风。
“叶片运转没有问题。”
许子明看着屏幕显示的采集数据,再看了一下摄像头拍摄的画面,打开测试控制程序启动全流程的测试。
嗡——
通过摄像头和麦克风,试车间的进气和排气轴流风扇开启。
紧接着整个发动机颤动喷射出一团黑烟,下一刻,蓝色夹黄的尾焰混合黑烟喷了出来
“小东,不是爆震?”
林伟良看到这个尾焰和黑烟,神情不由怔了一下。
“燃烧室温度还没起来,煤油还没有裂解,爆震还没有启动……”林东在一边解释道。
煤油的裂解喷注,需要借助燃烧室的高温。
这时候发动机刚刚启动,按照设计数据,大概要等15秒左右温度起来……
轰!轰——
林东的话音刚落。
两台发动机震动两下,蓝色夹黄的尾焰消散,取而代之是一道天蓝色,如同光束般的纯净尾焰……
“这麽顺利?”
王兴国有些惊喜地睁大眼睛:“爆震引擎,还一次就过了?”
“废话,你以为小东老师跟你一样……”
焦佑在一边神情激动道:“小东老师设计的引擎,哪次没有一次就顺利通过。”
“13秒……”
林东没搭理王兴国两人,看了一眼爆轰启动的时间,心里若有所思道:“可以给喷油系统设计多一组大功率加热丝,提前对煤油进行加热裂解,这样轰爆启动时间可以缩短到3秒内……”
相比较燃烧加热裂解,电加热的方式显然更加快速。
虽然电加热会增加耗能,不像燃烧室加热是利用废热,但在启动阶段,增加一点电耗,影响并不大。
“许叔,提高推力,测一下推重比……”
林东把这个改进想法记在心里,看向许子明说道。
虽然成飞这里的测试车间,只有轴流风扇制造的亚音速进气环境,模拟不出高超音速飞行时的冲压效应。
但爆震引擎拥有自增压的特性,在地面可以不计燃油代价的情况,亚音速的进气也可以发挥出90%的性能。
“好!”
许子明点点头,快速调整一下控制参数。
嗡嗡嗡——
模拟进气的轴流风扇功率在持续提升,喷涌出空气的通道口也在前移,几乎要怼进发动机的进气口
大量的吸热型煤油通过管道源源不断注入进燃烧室,吸收燃烧室的废热发生高温裂解,变成甲烷和氢气被喷注出去,再被爆轰波压缩点燃……
轰隆!
两台爆震发动机天蓝色尾焰一下子暴涨数倍。
狂暴的引擎推力,持续不断地冲击试车台,整个试车台包括附近地面的灰尘开始颤动跳动……
“推重比破10,超越涡扇-15发动机了……”
焦佑、王兴国和林伟良等人看到这一幕,第一时间看向旁边大屏幕显示的采集数据,看着上面快速飙升的引擎推力和推重比,其中焦佑更是忍不住地激动呼喊报数。
“推重比10.9……12.7……14.5……16.7……”
哢——
当推重比冲到16.7,循环切换纯旋转爆震引擎模式。
原本在快速运转的扇叶降了下来,澎湃的空气越过前面的扇叶,直接灌进了燃烧室。
轰——
发动机震动两下,喷射的尾焰晃动两下,下一刻就暴涨了十倍。
原本停在17以内的推重比,连同爆轰一起爆发,顷刻间冲上了19,最终逐步定格在20.1……