第九百一十六章 俄國人都做不出來(2 / 2)

那問題就來了,風扇需要達到多大轉速才能即產生足夠大的推力,又能保證整台發動機穩定而高效的長時間平穩運轉呢?

畢竟風扇的旋轉軸不可能提供無限高的轉速,就算旋轉軸可以,風扇葉片本身也無法承受這麼高的離心力。

更重要的是,風扇葉片在運轉時由於葉片頂端與根部行程不同,高速運轉時葉尖部分通常會進入超音速,而葉根不分則還在亞音速範圍打轉轉。

眾所周知超音速會產生激波,在激波範疇,空氣阻力的性質將會發生根本性變化,會形成一種水漂似的激波阻力。

如此就會產生一個獨特的現象,那就是大涵道比渦扇發動機的一級大涵道風扇被渦輪賣命的轉動,但形成的推力卻跟個犯了哮喘的癆病鬼一樣,總是差那麼一口氣。

甚至在極端的時候,轉速達到了頂峰,推力非但達不到理論值,甚至還有明顯的銳減。

究其原因就是因為風扇葉尖率先進入超音速,形成激波阻力將本來進來的空氣又給打水漂似的給彈了出去,隻能靠著葉片中部一下的部分吸入空氣,效率自然就上不來。

當然這還隻是風扇葉片高轉速下眾多弊端的一個,至於減少葉片使用壽命,破壞葉片結構強度,時常造成葉片損壞等等壞處可謂不一而足。

正是有著如此種種難以克服的瓶頸,早期的渦扇發動機的風扇葉片便跟俄羅斯現在用的辦法一樣,既然葉尖超音速這麼麻煩,乾脆不讓葉尖進入超音速不就行了。

如何控製呢?

當然是縮短葉尖的行程了,於是涵道比2或者4的渦輪風扇發動機在六七十年代開始大行其道。

與此同時,增加葉片數量,降低單一葉片的轉速也是降低整體速度的有效手段,當然為了強化葉片的結構強度,每個葉片的中部和根部還會做個凸起葉肩裝置。

如此整合在一起便會發現,整台渦扇發動機的一級風扇與其說是風扇,還不說是一堵金屬牆,而且還是繞了兩圈加強筋的硬核大牆。

這樣的渦扇發動機不但重量過大,推重比上不去;而且油耗同樣驚人,沒辦法前麵的風扇效率上不去,全都指著後麵的渦輪做功提供推力,自然要吃成油老虎。

至於可維護性,就彆說那些四、五十片風扇葉片挨個拆下來會不會讓維修人員崩潰,就是頻繁壓榨渦輪做功來提供推力的做法,本身就是在不斷降低各類關鍵部件的使用壽命。

正是發現這類妥協後的渦扇發動機的種種不足,航空發動機的工程師們便提出一個設想,那就是有沒有一種能夠克服超音速激波阻力的風扇葉片,從而將葉尖的超音速與也跟的亞音速同時利用起來,使一級風扇的涵道比擴大,增加空氣徑流,從而達到不增加渦輪功率的前提下,大幅度提高整體的推力。

於是從70年代中期開始,各航空強國的航發專家便投入到這項研究,蘇聯作為當時的超級大國自然緊跟潮流,結果十多年下來,相關的理論出了不少,成品卻一個都沒弄出來,究其原因是既簡單又無奈,當時的蘇聯沒有實用化的航空工業設計軟件,做不了複雜的三維立體工業設計,自然也就造不出能夠兼顧超音速與亞音速的現代化渦輪發動機風扇葉片。

而如今,中國的騰飛集團卻將這類葉片大批量運用到自己的大涵道比渦扇發動機上,這說明什麼?

很簡單,人家在先進的三維立體工業軟件上已經超越了當初的老師——俄羅斯!

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