第470章 通往下一代航發的鑰匙(1 / 2)

第五代發動機,眼下當然是不可能的。

第三代是f110、al31f這些推比8左右的型號。

第四代是f119、f135、al51f這些推比10以上的型號。

如果按照常浩南的想法把渦扇10給造出來,那大概就會直接跳過原教旨主義的第三代,直接進入三代半的範疇。

當然,三代和四代發動機的區彆實際上有很多,可以說從原始設計思路、製造工藝、材料選取上都有區彆。

推重比隻不過是最後反映在性能上的一個最直觀數據罷了。

當然,中間還夾著個三代半,也就是像後期型的f110、f414、al41f這些底子還是三代發動機,但應用了部分四代發動機的技術,導致性能已經明顯高於自己老前輩們的升級版本。

值得一提的是,第四代發動機在最基本的原理上和第三代並無區彆,因此仍然存在著那個從物理上無法規避的性能取舍——高速取向的型號油耗普遍驚人,而低速取向的型號超音速性能則會極其拉胯(詳細解釋請回看415章)。

正是為了解決這個矛盾,在各國有關第五代發動機的概念設計中,才普遍引入了自適應變循環模式。

在低速工況下,它可以是一台省油的中等涵道比渦扇發動機,而在高速情況下,它甚至可以化身為一台高性能的渦噴發動機。

所以,第五代發動機雖然在紙麵數據上未必能再次實現8到10這樣恐怖的跨越,甚至反而有可能因為多了一套變循環裝置,導致海平麵推重比不升反降(自重變大了,推力沒變大那麼多),但裝在飛機上的實際性能卻會遠遠超過第四代。

隻不過,可變循環雖然思路簡單,但真要想實現起來,那還是有太多細節要完善了。

甚至一直到常浩南重生之前那會,大家都還沒確定下來具體哪種變循環技術路徑更加可行。

彆的不說,壓氣機的具體設計理念,就要進行一次幾乎翻天覆地的轉變。

所以簡單聊了聊未來對國產發動機型譜的規劃之後,常浩南和劉永全還是重新回到了眼前的研究上來。

“多排疊加的全覆蓋氣膜冷卻……”

劉永全把這個有點拗口的名詞重複了一遍。

“沒錯。”

常浩南帶著劉永全來到旁邊的實驗桌旁,一台筆記本電腦正放在上麵,屏幕中正顯示著一張等溫曲線圖:

“我之前本來覺得,用目前的torchmultiphysics軟件就可以直接完成氣熱耦合模擬,但真正操作起來,發現還是把情況想的太簡單了。”

他說著把曲線圖的一個部分用畫筆工具圈了出來:

“你看,主流與高動量冷卻射流相接觸後,將在射流下遊的兩側區域產生一對旋向相反的渦結構,這對渦結構的旋轉方向起到聚攏壁麵冷卻氣抑製橫向擴散的作用,同時其也有抬離壁麵冷卻氣的趨勢。”

“所以……”

這張圖,劉永全還是看懂了的:

“所以吹風比(冷卻氣流的動量)越大,主流越是難以壓製冷卻射流,冷卻氣會越早離開固壁表麵,導致對下遊的冷卻效果越差?”

常浩南點點頭,心說不愧是在原來的時間線上真正把渦扇10帶入成熟的人,儘管目前除了發型比較大佬之外總體還略顯經驗不足,但基本功確實可以,隻是看了幾眼便很快抓住了關鍵結論:

“沒錯,所以如果綜合考慮整個發動機的氣熱耦合效應,就會發現如果一味地提高冷卻氣用量,那麼越往後,冷卻效果的提升越不明顯,很快就會觸碰到一個上限,而且因為氣流損失太大,還會影響到發動機本身的性能,甚至是工作穩定性。”

“這一點,不做工程上的整體考量,而是隻研究對葉片的氣膜冷卻效果的話,是不可能發現的,我推測,這應該也是美國人那邊目前正在走彎路的原因之一。”

在自己的判斷被常浩南肯定之後,劉永全幾乎是下意識地想到了最直接的辦法:

“如果我們擴大氣膜孔的孔徑,不就可以在冷卻氣用量不變的情況下降低氣流流速,改善……”

但他很快就自己否定掉了:

“不對,單純增加氣膜孔孔徑會導致壓力損失變大,得不償失……”

“那常總,如果把冷卻孔從圓柱形改成錐形,進口麵積小,出口麵積大,不就可以改善氣流對葉片表麵的覆蓋性了?”

這下子,常浩南確實對他有些刮目相看了。

異形孔的冷卻效果好於圓孔,這擱在20年後是任何一個相關專業本科生都會知道的事情,但是放在眼下,整個華夏對這方麵的研究還處在一片空白。

前世是直到大概一年多以後,羅爾斯·羅伊斯公司到西北工大讚助了一個跟主動冷卻有關的研究課題,才讓華夏這邊意識到了這一點。

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