一周後,帝都郊外的臨時機庫被改造成了專門的發動機研發中心。
機庫內,幾台大型車床、銑床和精密加工設備整齊排列,工人們在各個工位上專注工作。
方宇站在中央的設計台前,麵前攤開著一張巨大的發動機結構圖。
這是他根據未來記憶中的太行WS-10渦扇發動機繪製的。
要想成為4代機的心臟,梟龍機體上搭載的那台發動機,可遠遠不夠。
所以,方宇又花費了不菲的科技點,直接兌換了ws10的製造技術和圖紙。
"方組長,您確定這種設計可行嗎?
發動機首席設計師徐工走到方宇身邊,眉頭緊鎖。
"這種進氣道和壓氣機結構,我們從未見過。”
“按照現有的氣動理論,效率不可能達到您計算的那麼高。
方宇沒有立即回答,手指輕輕劃過圖紙上的渦輪葉片設計。
在未來,太行發動機最大的痛點就是渦輪葉片的耐高溫性能。
現在提前解決這個問題,能省去幾十年的彎路。
"徐工,傳統理論有其局限性,
方宇抬起頭,聲音堅定。
"我們需要打破常規。”
“這種雙轉子設計可以大幅提高推重比,而且燃油效率會比現有發動機提升至少30%。
"問題是材料,
材料學專家王教授插話道,手中拿著一份金屬合金分析報告。
"您設計的高壓渦輪葉片工作溫度需要達到1600℃以上,我們現有的鎳基合金最多隻能承受1100℃。這個差距太大了。
方宇點點頭,這正是他預料中的第一個技術難關。
他走向實驗室角落的材料櫃,取出一個小盒子,裡麵放著幾片金屬樣本。
"這是我設計的新型高溫合金,添加了鈷、鈦、錸等元素,並采用定向凝固技術製造。理論上可以承受1700℃的高溫。
方宇將樣本遞給王教授。
"問題是,我們需要一種全新的鑄造工藝。
接下來的兩周裡,實驗室徹夜點亮。
方宇帶領團隊反複試驗,為了攻克高溫合金鑄造這一難關。
每天,熔爐中1500℃的高溫金屬像岩漿一般流淌,工人們穿著隔熱服在熱浪中小心操作。
十餘次失敗後,渦輪葉片總是出現微小裂紋或氣孔,無法滿足極端條件下的使用要求。
"這樣不行,"方宇擦去額頭的汗水,眼睛布滿血絲,"我們需要更精確的溫度控製和更純淨的金屬基材。
在第十八次實驗中,方宇引入了真空定向凝固技術,通過控製合金凝固時的晶體生長方向,成功鑄造出了沒有晶界的單晶葉片樣品。
當這片看似普通的金屬片在1650℃的高溫下依然保持結構穩定時,實驗室裡爆發出一陣歡呼。
"太不可思議了!
王教授舉著測試報告,手都在發抖。
"這種材料甚至超過了鷹醬最先進的合金性能!
解決了材料問題,方宇轉向第二個難關:壓氣機效率。
傳統的軸流式壓氣機在高負荷、高馬赫數條件下容易出現失速和喘振,嚴重限製了發動機的性能。
"我們需要一種全新的葉片幾何形狀,
方宇在深夜的設計室裡對著流體動力學模型反複計算。
"現有的直葉片設計無法滿足要求。
蘇教授搖著頭:"方組長,您提議的三維扭曲葉片太複雜了,我們的加工設備根本無法實現如此精密的曲麵。
方宇陷入沉思,這是他沒有預料到的問題。
在未來,數控加工技術已經能輕鬆實現複雜曲麵,但在60年代,這幾乎是不可能完成的任務。
需要另辟蹊徑。
方宇盯著設計圖,忽然靈光一閃。
"我們可以用分段鑄造,然後精密焊接!
他興奮地敲擊桌麵。
"每個段落可以用現有技術鑄造,再通過特殊焊接技術組合成完整的三維扭曲葉片。
這一大膽構想引發了激烈爭論,最終在一個月的試驗後,使用電子束焊接技術成功實現了方宇設想的三維扭曲葉片。
風洞測試顯示,新設計的壓氣機效率提高了23%,同時大幅擴展了穩定工作範圍。
然而,第三個也是最棘手的難關很快出現:發動機控製係統。
現代渦扇發動機需要精確控製燃油供給、渦輪轉速和噴口麵積,以適應各種飛行狀態。
"電子計算機太龐大,無法安裝在飛機上,
電子工程師張主任指出最大的障礙。
"機械液壓控製係統又無法達到必要的精度和響應速度。這是個死結。
方宇站在窗前,看著外麵的月光。
未來的FADEC全權限數字電子控製係統還太遙遠,需要一種過渡解決方案。
他轉過身,在黑板上迅速畫出一套混合係統的結構圖。
"我們可以結合機械調節和簡化版電子控製,
方宇解釋道,"核心參數用小型機載電子設備控製,其餘參數依靠改良的機械液壓係統。”
“這不是最先進的方案,但足以滿足殲-20的需求……
就這樣,在方宇和小組其他人不斷發現問題,解決問題的循環之中。
三個月的晝夜不分工作後。
當WS-10原型機在測試台上首次點火時,發出的轟鳴聲震動了整個機庫。
藍色的火焰從尾噴口噴射而出,功率表的指針穩步攀升,最終停在了預計值的位置。
方宇望著這台凝聚了無數心血的發動機,眼中閃爍著驕傲的光芒……
龍國的第一台ws10高性能渦扇發動機,終於大功告成了……