“意味着机身可以设计得更紧凑,意味着更好的机动性,意味着更小的雷达反射截面积。”
试车间里响起一片低低的议论声。专家们交头接耳,有的点头,有的摇头,有的在笔记本上快计算。
“对转涡轮的技术难度呢?”
周永康推了推眼镜,“轴承怎么解决?润滑系统怎么设计?”
“振动问题怎么控制?还有——热匹配,高压涡轮和低压涡轮工作温度不同,热膨胀系数差异导致的间隙变化,你们怎么控制?”
问题一个比一个尖锐,一个比一个专业。
“周教授问的都是核心难题。”
张利坦诚地说,“先轴承,我们采用了德国Fag公司的高温高中介轴承,但进行了重新设计,在内圈增加了特殊的冷却油路。”
“润滑系统是干舱式设计,高压涡轮侧和低压涡轮侧完全独立,避免油液混合。”
他走到测试台旁边的控制柜,打开一个面板,里面是密密麻麻的传感器接线:
“振动控制方面,我们布设了32个振动监测点,实时监测转子动平衡状态。”
“最关键的是,我们开了一套主动振动抑制算法,当监测到异常振动时,控制系统会微调燃油流量,改变工作点,避开共振频率。”
“至于热匹配问题,”
张利从台子上拿起一个金属零件。
“这是我们的涡轮机匣,采用了双层结构,内层是耐高温的镍基合金,外层是钛合金。”
“两层之间设计有精密的气膜冷却通道,通过调节冷却空气流量,可以自动控制机匣的热膨胀量,将涡轮叶片叶尖间隙控制在o。3-o。5毫米的理想范围内。”
他顿了顿,补充道:“这套间隙自动控制系统,我们申请了六项国家专利。”
赵立民一直没说话,这时突然开口:“材料呢?高压涡轮叶片,用什么材料?工作温度多少?”
这个问题问到了最核心的地方。
涡轮前温度,是衡量动机技术水平的最关键指标之一。
张利走到动机尾部,这里温度最高,技术难度最大。
他示意助手拿来一个透明的展示盒,里面是一片精致的涡轮叶片,在灯光下泛着淡淡的金色光泽。
“涡轮叶片,我们采用了复合气冷空心涡轮叶片。”
他说出了这个重量级的技术名词。
会议室里安静了一瞬,然后爆出更大的议论声。
“空心叶片?你们真做出来了?”
“复合气冷?怎么个复合法?”
“材料呢?用什么材料能承受这个温度?”
张利抬手示意大家安静:“各位专家,别急,我一个个说。”
“先是材料,我们用的是第二代定向凝固高温合金,牌号dd-4o3,这是中科院金属所专门为这个项目研制的。”
他打开展示盒,小心翼翼地取出那片叶片。
叶片大约十五厘米长,造型复杂优美,前缘尖锐,后缘圆滑,表面布满了细密的气膜孔。
“大家看,叶片内部不是简单的空心。”
张利将叶片对准灯光,内部复杂的冷却通道在透光下隐约可见,“我们设计了多层冷却通道。
冷却空气从压气机第9级引出,经过预冷后分成三路。”
他在黑板上画出详细的冷却气流路径图:“第一路,占总流量的3o%,进入叶片前缘的22个冲击冷却孔,以每秒12o米的度冲击叶片内壁,这是‘冲击冷却’。”
“第二路,占45%,进入叶片内部的蛇形通道,这是‘对流冷却’。”
“第三路,占25%,从叶片表面的362个气膜孔喷出,在叶片表面形成一层低温气膜,隔绝高温燃气,这是‘气膜冷却’。”
张利用不同颜色的粉笔标注三条路径:“这种‘冲击+对流+气膜’的三重复合冷却方式,是我们的核心创新之一。”
“通过数值模拟和大量试验,我们优化了各种孔的位置,角度,实现了冷却效率的最大化。”
“实测数据显示,这套系统可以让叶片表面温度比燃气温度低38o-42o摄氏度。”
他在黑板上写下一串数字:“涡轮前温度,我们做到了198ok,也就是17o7摄氏度。”
“而叶片基体温度,通过冷却系统,可以控制在13oo度左右。”
“这个温差,意味着叶片材料不需要承受极限温度,寿命可以大幅延长。”
“198ok……”
王明远喃喃计算,手指在空中虚点。