第一百八十五章技術(shù)大會(huì)（8/10）
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪機(jī)，原理和汽車的渦輪增加發(fā)動(dòng)機(jī)原理很類似，就是利用排氣、流體沖擊葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)來產(chǎn)生動(dòng)力。
不管是高速飛行帶來的空氣流動(dòng)，還是燃燒室作用下產(chǎn)生的高溫、高壓，目的都是為了增加排氣速度，來讓渦輪機(jī)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪機(jī)，最關(guān)鍵的技術(shù)就是葉片材料，渦輪葉片，也是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的三大高壓部件之一。
渦輪葉片會(huì)提供巨大的動(dòng)力，代價(jià)是承受遠(yuǎn)超過其金屬熔化溫度的高溫以及過萬牛頓的離心拉伸應(yīng)力，也就是渦輪葉片要能承受高溫與高壓，就必須要盡可能的耐高溫、擁有高強(qiáng)度。
“我們都知道，在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪和風(fēng)扇設(shè)計(jì)水平相同的前提下，渦前的溫度每提高100K，推力增加大概百分之十五！”柳院士說道：“但是耐高溫、耐高壓就是我們受限制的地方！”
“高溫是渦輪葉片的第一道坎，溫度動(dòng)則一兩千度，甚至更高，而高效的葉片不能設(shè)計(jì)成實(shí)心，需要在一個(gè)葉片上，打上幾百上千個(gè)冷氣通道口！”柳院士認(rèn)真著說道：“這個(gè)會(huì)對材料強(qiáng)度的要求非常的高。現(xiàn)在研制出的發(fā)動(dòng)機(jī)，材料限制不止是動(dòng)力，壽命也是個(gè)問題。”
“目前業(yè)內(nèi)京城航空材料研究院水平毫無疑問達(dá)到第一。。。。。。”柳院士介紹著如今渦輪葉片材料的最新成果，以及正在研發(fā)的有可能在這兩三年會(huì)取得突破的。
京城航空材料研究院，建于1956年，可以說有著悠久歷史，底蘊(yùn)非常深厚。其擁有包括先進(jìn)復(fù)合材料國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的22個(gè)研究室、2個(gè)試驗(yàn)加工廠、13條中試生產(chǎn)線和20余家聯(lián)營廠，是專業(yè)齊全、設(shè)備儀器先進(jìn)、知識密集的大型研究院。其本身職工將近3000人，一大半是科技人員，而且研究院還設(shè)有研究生部，有博士和碩士學(xué)位授予權(quán)。
京城航空材料研究院至今已經(jīng)取得2000余項(xiàng)科研成果，其中部級以上重大成果600余項(xiàng)，獲得國家自然科學(xué)獎(jiǎng)、發(fā)明獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)等150余項(xiàng)，可以說代表著華夏復(fù)合材料的最高水平。
每年的科技大會(huì)，發(fā)明獎(jiǎng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)總是少不了京城航空材料研究院的身影。
秦元清在柳院士說完后，方才說道：“從您剛才介紹的情況來說，目前京城航空材料研究院的DD2、DD3、DD4等D系列耐高溫材料，都是單晶鎳的方向，‘單晶’是一種有優(yōu)勢的方法，但也只是方法而已。”
隨后秦元清交給柳院士配方，讓柳院士進(jìn)行驗(yàn)證。
現(xiàn)在研究院沒辦法進(jìn)行這個(gè)層次的驗(yàn)證，但是秦元清以柳院士的人脈，完全可以搞定。
柳院士雖然覺得這事挺扯淡的，要是隨便一個(gè)配方就能解決，他們這些搞材料的怎么會(huì)愁得腦袋都禿了。
不過秦元清是院長，現(xiàn)在研究院又有錢，反正就當(dāng)作試錯(cuò)成本。
看著柳院士離去，秦元清繼續(xù)對準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇：“此次航空發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇，采用3級風(fēng)扇設(shè)計(jì)，第1級風(fēng)扇葉片采州寬弦、空心設(shè)計(jì)，這與用于波音777的Pw4084發(fā)動(dòng)機(jī)采用的空心葉片結(jié)構(gòu)相同，即葉片由葉盆、葉背兩塊型板經(jīng)擴(kuò)散連接法連接成一整葉片，在連接前，先將兩板接合面處縱向地銑出幾條槽道形成空腔。。。。。。。用鈦合金制的3級風(fēng)扇轉(zhuǎn)子采用整體葉盤結(jié)構(gòu)，用線性摩擦焊的加工方法加工整體葉盤！”秦元清對著風(fēng)扇設(shè)計(jì)組說道。
線性摩擦焊，是一種固態(tài)連接技術(shù)，類似于擴(kuò)散連接。擴(kuò)散連接是將兩個(gè)需連接的零件的連接面緊緊靠住，在高溫、高壓下，兩零件配合表面間形成了材料原子的相互轉(zhuǎn)移，最終使兩者緊密連接成一體。在這種連接中，由于相連接處的材料并未熔化.因而不會(huì)出現(xiàn)一般焊接中易發(fā)生的脫焊現(xiàn)象。從結(jié)構(gòu)上講，連接處看不出“焊縫“來，且其強(qiáng)度與彈性均優(yōu)于本體材料。線性摩擦焊與擴(kuò)散連接不同處在于:在擴(kuò)散連接中，連接的工件是在爐中加溫使其達(dá)到高溫的;而在線性摩擦焊中，工件的高溫是通過兩配合面間的相互高頻振蕩產(chǎn)生的。
風(fēng)扇設(shè)計(jì)室的負(fù)責(zé)人是白院士，白院士今年60歲，一直從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，他越看秦元清弄的這個(gè)風(fēng)扇設(shè)計(jì)圖，眉頭越是皺緊。
他發(fā)現(xiàn)秦元清的這個(gè)風(fēng)扇設(shè)計(jì)和昆侖發(fā)動(dòng)機(jī)、太行發(fā)動(dòng)機(jī)都有不小的差別。比如風(fēng)扇進(jìn)口處采用了可變彎度的進(jìn)口導(dǎo)流葉片，三級靜子采用了彎曲設(shè)計(jì)。
“白院士，這方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化，交給你了！”秦元清看向白院士。
有些東西就是這樣，新鮮的東西，老一輩的會(huì)難以接受，可是難以接受沒關(guān)系，只要認(rèn)真去驗(yàn)證，深入去了解，就能夠品嘗到其中的好處。
比如這個(gè)彎曲靜子葉片，可是能提高風(fēng)扇、壓氣機(jī)效率與喘振裕度。
當(dāng)然，秦元清也知道，F(xiàn)119雖然是現(xiàn)在世界先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，但是也并非是完美發(fā)動(dòng)機(jī)，所以也沒有強(qiáng)調(diào)一個(gè)都不能修改，只要有辦法優(yōu)化，那就優(yōu)化。
這種東西，性能越優(yōu)異，就越好。
“行，這方面交給我！”白院士點(diǎn)頭說道。
雖然到了院士這個(gè)級別，可以不用鳥任何人，但是白院士對于秦元清還是很佩服的，因?yàn)橛衅橇Γ热绾娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)研究院一成立，科研人員的工資就大幅度提升，就是院士，工資收入也比以往提高很多。
雖然說院士生活不愁，不缺錢。但是誰沒有子女，誰沒有親戚，能夠提高工資，誰能不樂意呢。
而且他們底下，可是有自己的學(xué)生，他們以前壓榨自己學(xué)生也沒辦法，畢竟沒有錢，科研經(jīng)費(fèi)都是按分進(jìn)行計(jì)算，恨不得一塊錢當(dāng)作兩塊錢使用。
現(xiàn)在學(xué)生工資收入高了，他們當(dāng)老師的也高興。
現(xiàn)在秦元清在水木大學(xué)很多人眼中，就是一座移動(dòng)的銀行，壕無人性，誰都想秦元清到他們院當(dāng)院長，這多舒服。
不過這也是給了很多院長很大的壓力，逼迫得院長不得不跑企業(yè)，去拉科研經(jīng)費(fèi)贊助，以此改善底下人的待遇。不然的話，人心散了，隊(duì)伍就不好帶。
秦元清看著白院士離去，那一份資料，估計(jì)以他們實(shí)驗(yàn)室的力量，起碼也得三五個(gè)月才能吃透，至于打造出樣品，肯定是明年的事。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，與其他技術(shù)不一樣，在任何國家都屬于國寶級的，哪怕是美利堅(jiān)，在這一方面對于自己的盟友那也是藏著，誰也別想從戰(zhàn)機(jī)中拆下F119航空發(fā)動(dòng)機(jī)，去搞研究。
就是因?yàn)槠渌麌叶紱]有F119航空發(fā)動(dòng)機(jī)，以至于雖然知道它先進(jìn)，但是就是沒有哪個(gè)國家能夠仿制出來。
要是能夠搞到，以毛熊和兔子的力量，估計(jì)用不了幾年就能仿制出性能差不多的發(fā)動(dòng)機(jī)了。
緊接著是高壓壓氣機(jī)，F(xiàn)119的高壓壓氣機(jī)采用了高級壓比設(shè)計(jì)，6級轉(zhuǎn)子全采用整體葉盤結(jié)構(gòu)。前機(jī)匣采用了“Alloy c“阻燃鈦合金以降低重量。靜葉也采用了彎曲的靜葉。為增加高壓壓氣機(jī)出口處機(jī)匣(該處直徑最小，形成了縮腰)的縱向剛性，燃燒室機(jī)匣前伸到壓氣機(jī)的3級處，使壓氣機(jī)后機(jī)匣具有雙層結(jié)構(gòu)，外層傳遞負(fù)荷，內(nèi)層僅作為氣流的包容環(huán)，這種結(jié)構(gòu)在大型、高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)中得到廣泛采用。
所以對于高壓壓氣機(jī)研究室而言，這一塊的技術(shù)反而比較容易吃透，畢竟華夏也有這方面的技術(shù)積累，現(xiàn)在只不過在原有的技術(shù)上進(jìn)行了提升、優(yōu)化。
這種東西，就如同一層紙，一旦捅破這層紙，就可以看到另一個(gè)世界。
當(dāng)然，歸根到底是“Alloy c“阻燃鈦合金材料，不過這一方面的材料資料已經(jīng)交給了柳院士。
至于燃燒室，則是重中之中，可以說還在材料之上。燃燒室是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)在提供動(dòng)力的部分，可以說是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟所在。
航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有幾個(gè)類型，分別是渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其中性能最高的是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，裝載到戰(zhàn)機(jī)上，可以輕松提供超音速的動(dòng)力，最高動(dòng)力可以讓戰(zhàn)機(jī)的速度超過三馬赫，也就是三倍的音速。
但是，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗非常高，而發(fā)動(dòng)機(jī)不是提供的動(dòng)力越高越好，還要考慮實(shí)用性、油耗、續(xù)航等諸多問題。
一臺戰(zhàn)機(jī)的速度能達(dá)到三馬赫，每一次飛行卻造成大量的油耗，不止是消耗的燃料多，高損耗對應(yīng)的肯定是低續(xù)航，飛行最大距離就會(huì)受到嚴(yán)重限制。
所以才會(huì)有渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)。
渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)可以理解為，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)前面帶著螺旋槳，發(fā)動(dòng)機(jī)以螺旋槳產(chǎn)生的拉力（推力）為主，噴氣所產(chǎn)生的的推力很小，只占螺旋槳的九分之一左右，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是低速效率高，適用于運(yùn)輸機(jī)，海上巡邏機(jī)等，由于螺旋槳旋轉(zhuǎn)面積大，高速飛行時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大阻力，所以渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)不適合高速飛行。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)是介于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)之間的，可以理解為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)前面裝一個(gè)風(fēng)扇，它可以提供不錯(cuò)的動(dòng)力，能支持1000公里的時(shí)速，同時(shí)還大大減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗，缺點(diǎn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及技術(shù)太過于復(fù)雜。