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斗羅之科技崛起

408 航發(fā)之險

斗羅之科技崛起 霜色月熵天 2637 2022-01-10 21:00:00

  “發(fā)動機為什么是這么難搞呢?重點就是在于一盤兩片?!彪S著寧榮榮的逐步將發(fā)動機的各個地方完成了虛擬化,只留下了燃燒室以及后面部分的工作葉片。

  “一盤,就是渦輪盤。渦輪盤是連接渦輪片和傳動軸的部件。要承受燃燒室燃燒的那一個一千七百度的高溫氣體的長時間,高壓高溫的吹。自身的轉(zhuǎn)數(shù)也是和前面的壓氣機的轉(zhuǎn)數(shù)相等。同樣還要保證其不是很重。

  兩片,第一個是導(dǎo)向葉片,這一個就是直接控制著高溫高壓高速氣流吹的方向的葉片。盡量梳理氣流,讓它變成層流而不是湍流。同時還是不能讓其有太大的能量損失。還要讓其打在接下來的另外一個葉片上。

  這另外一個葉片就是工作葉片。高溫高壓高速氣流直接打在了這一個工作葉片上,讓其帶動渦輪盤旋轉(zhuǎn),將氣體的動能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的渦輪盤的機械能。而旋轉(zhuǎn)的渦輪盤則是帶動傳動軸,而傳動軸就是帶動最前方的第一級風(fēng)扇讓外涵道提供七成以上的動力。”

  隨著寧榮榮的一字一句的講解,那一個孔明德和胡克也是理解了相應(yīng)的難度:“所以,我們是要只是讓發(fā)動機獲得更高的轉(zhuǎn)速,更高的燃燒室溫度就是可以讓其推動力是大幅度的增加了?”

  “那我就是再提一點:發(fā)動機不是代表著一盤兩片的提升,而是全方位的提升。這是不是一個孤立的環(huán)節(jié),而是許許多多的環(huán)節(jié)一起完成了這一個群強悍的推力的系統(tǒng)。你們以為兩片一盤就是足夠了?錯,完全是不夠的。”寧榮榮說著。

  隨著她的小手以揮,所有的外面部件都是虛擬化了,只留下了淡黃色的規(guī)則的,有大有小的柱體。寧榮榮直接就是將這一個是拿出來了,指著其本身說著:

  “這一個,鋼制軸承。不要以為這是很輕松的。像我之前所說的那一個軸流式核心機都是可以更換外面的部件。包括是所謂的燃燒室,壓氣機之類的,葉片也是可以隨時更換。就是連渦輪盤給出一個星期的時間也都可以,唯獨這一根主軸,這一根軸承,是不可更換的。

  在發(fā)動機的全壽命五十萬小時內(nèi),它是不可能被拆卸的。也就是說,它的壽命是和發(fā)動機整體壽命是一樣長的。這樣長的時間內(nèi),每分鐘超過一萬六千轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),而且,它是要承受著渦輪盤帶來的強大的扭矩,帶動前面的所有的壓氣機的旋轉(zhuǎn)。

  而且,它是發(fā)動機所有旋轉(zhuǎn)體和固定體的連接點。發(fā)動機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子和定子都是通過主軸連接的。一個是完全不動,一個是每分鐘一萬六千轉(zhuǎn)。這一靜一動之間帶來的就是巨大的摩擦力。這樣的情況下保證其完美的運行是很簡單的事情嗎?

  主軸就是代表了一個國家制造業(yè)的水平,高性能主軸的制造完全就不是很簡單的事情。其表面就是要極端的光滑,和定子連接的部分的光滑程度是要更高,和強大的密封潤滑系統(tǒng)一起減小摩擦力帶來的能量損耗。

  不是我看不起你們,連汽車發(fā)動機使用的曲軸你們都是有極大的難度?!睂帢s榮就是直接說出了實話。

  但是,這些或許對于孔明德是有一些威懾力,但是對于胡克這一種一心一意的人來說完全就是如同空氣一樣。他仿佛是要觸摸這一個強大的發(fā)動機一樣:“前輩,這么大的發(fā)動機,是怎么啟動的呢?關(guān)閉我清楚,只需要關(guān)閉燃油的供給就可以了?!?p>  “實際上,我們的GE90在最初的版本當(dāng)中,本身的自重就是達到了九噸。雖然是能夠爆發(fā)出56噸的推力,但是在完全靜止的環(huán)境下,就是需要另外一個動力來幫忙了。那一個動力的名稱就叫做APU,一般是安放在飛機的機尾的位置上。

  通過蓄電池放出低壓電,然后是讓其通過小型化的渦輪泵,產(chǎn)生低量高壓空氣,高壓空氣將APU帶動,讓其自動進入運行狀態(tài)。然后是讓其帶動另外一臺較大的發(fā)電機,這一個發(fā)電機發(fā)出來的電通過中壓直流綜合配置系統(tǒng)傳輸?shù)搅酥靼l(fā)動機那里。

  主發(fā)動機上面有一個更大的渦輪泵,這一個渦輪泵就是產(chǎn)生更大量的高壓空氣,直接吹入那一個燃燒室,燃燒室是在燃料泵的幫助下是燃燒,吹動著后面的渦輪室里面的渦輪旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的渦輪就是帶動了前面壓氣機的旋轉(zhuǎn)。

  只要發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)上了一定的數(shù)量級別,就是可以自己維持穩(wěn)態(tài)了。就算是切斷了電源也是可以自行工作,完成吸氣,逐級壓縮,燃料混合,燃燒,對外做功等一系列的動作了。另外這一個安裝在發(fā)動機上的渦輪泵也是可以反過來利用迎面而來的氣流對外輸出電流?!?p>  “姑娘,你這一個發(fā)動機為什么是雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)?”

  “因為喘振?!睂帢s榮是打開了另外的一個示意圖,“發(fā)動機的喘振是絕對不允許的。這是會導(dǎo)致發(fā)動機的空中?;?。對于發(fā)動機的控制也是很難的。嚴(yán)重的時候是會危及整個固定翼飛行器的安全。

  單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單,所有的風(fēng)扇,低壓壓氣機,高壓壓氣機,燃燒室葉片都是在同樣的一根主軸上。這樣導(dǎo)致的問題就是他們在運轉(zhuǎn)的時候會保持同樣的轉(zhuǎn)速。而在一種情況下,就會是導(dǎo)致嚴(yán)重工程事故的發(fā)生。

  當(dāng)單轉(zhuǎn)子發(fā)動機在工作的時候,突然轉(zhuǎn)速下降的時候,例如是猛然收小油門的時候,壓氣機的高壓部分就會因為得不到足夠的轉(zhuǎn)速導(dǎo)致本該逐級加壓的氣體的壓縮效率就是要下降。理想氣體狀態(tài)方程告訴我們,當(dāng)氣體的流速下降的時候,對于周圍的壓力是上升的。

  而在高壓轉(zhuǎn)子之前的壓力本來就是比較大的,現(xiàn)在是出現(xiàn)了一個更大的壓力,這一股壓力就會導(dǎo)致氣流的反流。也就是說壓氣機低壓部分的載荷就是會急劇上升,大概低壓壓氣機部分超載運行的時候就會引起發(fā)動機的喘振。

  喘振就會帶來發(fā)動機的空中停車,所以是絕對不允許的。為了解決這一個矛盾,我們就是將壓氣機分為了前后兩個壓氣機,先是經(jīng)過低壓壓氣機壓縮過后,進入葉片是有一些不同的高壓壓氣機繼續(xù)壓縮。

  另外,燃燒室葉片也是分為了前后的兩個部分,前面的就是高壓燃燒室的高壓傳動軸,一般來說是在低壓傳動軸的外面。而后面的就是因為氣流稍微從240砍去頭的低壓傳動軸,一般來說就是直接連接前面的低壓壓氣機和一級風(fēng)扇。

  不過,我們還有一個更大膽的想法。就是將燃燒渦輪室里面的渦輪盤裝在三根傳動軸上面。由內(nèi)到外、由長到短、由細到粗分別是風(fēng)扇傳動軸、低壓傳動軸、高壓傳動軸分別連接一級風(fēng)扇、低壓壓氣機和高壓壓氣機。

  這樣的話,就可以讓風(fēng)扇、低壓壓氣機、高壓壓氣機各自成為一個轉(zhuǎn)子,各自都是有各自的轉(zhuǎn)速。三個轉(zhuǎn)子之間沒有相對固定的機械連接誒,如此以來,風(fēng)扇和低壓壓氣機不用相互將就著行事。而是都是在各自的最為合適的轉(zhuǎn)速上運轉(zhuǎn)。

  在同等大小的推力情況下,轉(zhuǎn)子的級數(shù)可以更小,材料使用的更少,發(fā)動機可以設(shè)計的更短,而其的燃油經(jīng)濟性更好。也就是說在前面不增加渦輪前溫度的情況下可以實現(xiàn)更遠的航程。原本可以飛10000里的飛機可以直接飛12000里。

  但是,三轉(zhuǎn)子發(fā)動機是有三個相互套在一起的共軸轉(zhuǎn)子,因此所需要的軸承支點幾乎是比雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機多了一倍,而且支撐結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)更加的復(fù)雜。軸承之間的潤滑和壓氣機之間的密閉更加困難。這些都是工程學(xué)上面的難度?!睂帢s榮解釋著。

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