按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
唤鍪狗⒍辛蚣苁啵腋哐刮新钟捎谝爸岢惺怪峋缎 ⑶椅新峙淌切壑С械模佣ρ杓拼蠢选�
GE公司的发动机（军用的有F101，F110、F404，民用的有CFM56）中，高压转子则采用了1…0…1支承方式，即转子的后支点设在高压涡轮后，且采用了中介轴承，即该轴承的外环固定于高压转子上，内环固定于低压转子上。这种布局不仅可减少承力框架，而且高压涡轮轴轴径可做得很大，增加了转子刚性，它的缺点是中介轴承的润滑与封严较为复杂些。
1…0…1支承方式经过多年的实践，被证明是涡扇发动机最优的设计方案，后来PW也一改以前的设计方案，也采用1…0…1支承方式，像F…119、F135，以及后来的PW…8000也是这种设计方案，可以说F…100在总体性能上始终要比F…110要差那么一点，就是因为他的1…1…0支承方式在一定程度上被拖了后腿。
值得一提是，原先PW的发动机采用的都是双级高压涡轮设计，但GE始终不渝的坚持单级高压涡轮方案。
双极高压涡轮设计方案有点是，每级涡轮的负荷小，涡轮效率要大些，但带来零件多，重量大的缺点。而单级高压涡轮虽然涡轮效率稍低，但收到了使发动机的结构简单，零件教少，重量轻等好处。后来在F…119的设计中，普惠公司也一改以往的做法，采用了单级高压涡轮的设计，从而提高了发动机的推重比。
保罗。威尔森很快就画了一张设计草图，跟李怡炫预想的一样，发动机采用的是1…0…1支承方式，但燃烧室没有采用F…110的方案。原F…110的燃烧室采用的是HastelloyX合金经机加工而成的短环形燃烧室。燃油经20个双锥喷嘴和20个小涡流杯喷出并雾化，实现无烟燃烧。
而保罗。威尔森的燃烧室设计方案采用的是F…100方案，即全环形分级单循环燃烧室（欧洲EJ…200的燃烧室），双层浮壁式火焰筒，外层为整体环形壳体，在壳体与燃气接触的壁面上铆焊有薄板，薄板与壳体间留有一定的缝隙，使冷却两者的空气由缝中流过。临界气膜冷却，并采用大直径的双路气动雾化燃油喷嘴，使用电容放电点火。
这种火焰筒又称瓦块式火焰简，F…119包括它竞争发动机F…120也是采用的这种火焰筒，该火焰筒最大的优点是能有效改善火焰筒的工作条件，不仅可提高火焰筒的寿命，与燃气接触的瓦片烧坏后还可更换，而且还可使排气污染物减少。
而的双路气动雾化燃油喷嘴，是气动式喷嘴的一种，它最大的优点是能改善燃油雾化质量提高燃烧完全度，减少排污，同时还能消除一般离心式喷嘴易生积炭的问题。
加力燃烧室是不变，依然采用F…110的躲根径向火焰稳定器结构，也就是让回旋式混合器使内的空气和外涵气流有效混合。内涵气流中90％的空气在燃油喷入外涵气流前燃烧完，使整个工作范围内温升平稳。这种加力燃烧室的优点是结构简单，加工工艺相对简单，火焰燃烧稳定可靠不容易熄灭，而且相对省油。
这种加力燃烧室甚至比F…119的加力燃烧室都要好很多，唯一的缺点是该加力燃烧室的重量相对较大，很影响发动机的整体推重比。
不过保罗。威尔森早就有此准备，他决定在材料上下工夫，F…110的加力燃烧室用的是IN625合金，而他准备采用高铌钛铝阻燃合金，内衬氮化硅基二氧化钍金属陶瓷，具有极强的耐高温和抗腐蚀能力，而且它的单位重量比铝合金轻了30％，结构强度高、钢性大、弹性强、加工性能也教好，缺点就是价格昂贵。
李怡炫大概估算了一下，与IN625合金比起来，两者在成本上相差不大，但保罗。威尔森的方案在性价比上更具优势。
发动机的喷口采用EJ…200的全程可调收敛…扩张式，喷口面积由液压作动筒和作动环控制，主、副喷管的调节板分三段铰接，在凸轮和滚柱上移动，以调节喷口面积，喷管外壳材料为焊接的钛合金。该喷口的最大优点是，能把发动机喷出的高温火焰气流，能最大程度的发挥出来，在一定程度上能间接提高发动机的推进效率。缺点就是对工艺要求很高，价格也较贵。
除了西方发达国家，像俄罗斯和中国这样的发展中国家，一般不会采用这样的喷口，他们一般喜欢使用鱼鳞结构的气动喷射式收敛…扩张喷口，该喷口的优点是结构相对简单、容易加工、成本低廉；但缺点也很明显，喷口重量偏重，火焰的推进效率不高。比如AL…31和涡扇…10发动机就是这样的喷口。
第173章 要给发动机增重（）
接着又看压气机的设计，F…100的高压压气机是10级，而F…110是9级。这里要单独说明下，在高压压气机技术上GE可谓是独步天下，他称第二，就没人敢称第一，相比之下PW的高压压气机技术就要差一些了，因此在压气机上保罗。威尔森采用F…110的压气机方案是一点都不奇怪，但让人看不懂的是，怎么压气机也是10级？
李怡炫把这个问题提出来，保罗。威尔森解释道：“其实GE当初在设计F…110的时候，也是采用10级压气机方案，这么做的目的是想让F…110在性能上能够全面超越F…100，由于当时还没有出现大小叶片的设计概念，因此10高压对当时的GE来说难度太大，最好才定出个9级方案。现在我们把GE当年的遗憾给补齐直接上10级。”
李怡炫一下就笑了，指着保罗。威尔森道：“别人设计发动机是级数越少越好，而你反其道而行级数往高了加，你不觉得这么做就算增加了推力，但发动机重量同样也会增加不少，这么做是不是有点得不偿失？”
“BOSS，你知不知道F…110系列里面，有个叫F…110…GE…132F型号的发动机？”保罗。威尔森没有回答李怡炫的问道，而是反问李怡炫。
“F…110发动机的型号那么多，我怎么知道具体的某一个型号？直接说吧，别绕弯子了。”
于是保罗。威尔森就直接说了，“F…110…GE…132F是F…110系列里性能最强的发动机，该发动机的最大加力推力145KN，最大中间推力116KN，安装轴向矢量喷口，发动机干重1500公斤。”
“什么！！！”听到保罗。威尔森爆出来的数据李怡炫是完全惊倒了，他没想到这台发动机居然这么牛，这完全就是美制版的AL…41好吧，AL…41的推力才多少？俄制标准版加力推力是150KN，出口到共和国的是145KN，中间推力114KN，重量也是1500公斤，最后算下来，两台发动机都是推重比超过11的大家伙啊！
“而它的高压压气机正是10级。”
“只增加了一级压气机，推力就增加这么多，牛，太牛了！！怪不得你要采用10级压气机方案，原来你是直接把该发动机的压气机直接搬了上去了啊！可是你不觉得发动机推重比也太高了吗？”李怡炫感慨道，心里也为GE独步天下高压压气机技术拍案叫绝。
“F…110…GE…132F的推重比很高，是因为GE在他上面做了很多的减重措施，别的不说仅发动机机匣就由原来的镍合金机匣换成了钛合金机匣，外涵道机匣换成了碳…树脂纤维复合材料机匣，这一系列的减重措施下来，才换来了F…110…GE…132F超过11的推重比，如果不采取减重措施，继续使用原来的材料，比如F…110…GE…132F的前身F…110…GE…132他的重量就高达1800公斤，只有8。2的推重比。”
听到这里，李怡炫就明白保罗。威尔森的意思了，“你是说，我们想”F…110…GE…132一样，把发动机的总推力和中间推力维持在145和116KN，推重比维持在8~9就行了对吧？”
保罗。威尔森点了点头，接着又摇了摇头，“BOSS，弄好不发动机的推重比会过10。”
“怎么会这样，别的不说光是机匣方面我们采用的合金虽然跟GE和PW不同，但在合金单位重量方面都相差不大啊，推重比怎么会过10呢？”
“BOSS，别忘了我们的叶片重量。”保罗。威尔森提醒道。
这么一说，李怡炫一下就恍然大悟了，他居然把叶片的重量给少算了进去，虽然德玛吉的单晶合金叶片只比美国的先进了半代，但合金单位重量还不到对方合金的一半，而一台发动机70％零件都是叶片，一片叶片的重量轻50％，这么多叶片加起来，整台发动机重量又该减轻多少？弄好好，还真像保罗。威尔森说的那样，发动机的推重比会超过10。
“其实还不止这些呢？”保罗。威尔森又一盆冷水浇了下来，“要知道我们的轴承用的可是陶瓷做的，甚至我们还有磁力轴承，这些都能增加发动机的推重比。”
李怡炫已经不知道自己该是乐还是笑了，别人是巴不得使劲减轻发动机重量好增加推重比。而他呢？居然要反其道而行，增加重量减小发动机的推重比，究其原因就是因为德玛吉的材料太过先进。
以轴承为例，自从自己决定踏进航空发动机产业以来，李怡炫就买不到顶级的航空航天轴承，只能买到一般级别的，这样的轴承用在汽车上倒是没有问题，用在航空发动机上？就只能呵呵了，哪怕是用在奎西发动机这种级别的航空轴承都买不到。
航空航天轴承可不同于一般轴承，光是使用寿命就不是一般轴承能达到的，航空发动机轴承必须具备长寿面，军机航空发动机要求在3000小时以上，民机航空发动机要求更高，要达到数万小时。而航空发动机中轴承工作环境完全可以用“炼狱”来形容，它们不仅要以每分钟上万转的速度长时间高速运转，还要承受着各种形式的应力挤压、摩擦与超高温。
另外，对于一般的结构部件来说，即便出现轻度裂纹也可以保证安全使用——这在专业上称为损伤容限，而航空发动机主轴承这样关键传动部件就不存在损伤容限一说，其在使用过程中绝不允许出现裂纹等形式的损伤。
目前，高端轴承的研发、制造与销售基本上被世界四大轴承巨头即美国铁姆肯、日本NSK、瑞典SKF，德国舍弗勒（FAG）所垄断。
就这四家公司且没有哪怕一家愿意把航空航天轴承卖给他，导致最后李怡炫只能自己做。
航空航天轴承对材料和工艺的要求之高是远远超出一般人想象的，为了降低制造难度，李怡炫直接从31世纪选择了航空航天级的陶瓷轴承技术。
为了不过于惊世骇俗，李怡炫不敢选用技术太过高端的陶瓷轴承，最终只选择了刚好能满足他使用的陶瓷轴承技术，军用航空航天轴承刚好卡在3000小时的使用寿命上，民用航空轴承也一样只有刚好到30000小时，这样一来就不会引起四大垄断集团的觊觎。
陶瓷轴承相比于传统的合金钢轴承来说，他更加耐磨、更耐腐蚀，在抗极高温和极低温的极端气候环境，远不是现有的合金轴承能比的，而且陶瓷轴承的热膨胀系数也极低，在重量也比合金轴承轻了不少，可谓是航空发动机最理想的传动零件。
但现在就是这样零件，现在就给李怡炫带来了意想不到的烦恼。
目前，航空发动机用的轴承都是合金轴承，只有德玛吉生产的发动机用的才是陶瓷轴承，就连航模发动机干脆还用起了塑料轴承。
而陶瓷轴承的重量只有合金钢轴承的几分之一，甚至十几分之一，航空发动机传统部件多，用到轴承也多，如果再把那些轻合金叶片给算上去，仅在重量上不知要其他同类型的发动机轻了多少？
一台涡扇发动机零配件叶片就占了70％以上，每片叶片轻一半，70的一半就是35。以F…110…GE…132为例，该发动机重量是1800公斤，最大加力推力145KN，推重比是8。2，重量减去35％就是1170公斤，光是推重比都超过12了，如果再把陶瓷轴承减轻的重量算上去……哇靠，推重比过18都有可能，这还没完呢，涡扇发动机的转子材料李怡炫用的都是陶瓷，重量上会更轻，想了这里李怡炫立时一个头两个大，不知道该如何办了。
不知过了多久，李怡炫才说道：“这样吧，反正你现在给我的也是设计草图，具体的设计还要等到做完相关的验证试验和理论推演以后去了，一句话不管你最终怎么做，三代发动机的推重比都要给我控制在9以下，实在不行都不能超过9。5这一上限。要不干脆就降火焰温度，用全钢制机匣！”
第174章 太空轴承钢材（）
保罗。威尔森微微一笑，“没必要弄得这么悲观，想要给发动机增重还不简单，把陶瓷轴承全部换成合金钢轴承，发动机的重量不就上去了。”
停了一下，保罗。威尔森又接着说道：“奎西发动机上我们用了陶瓷轴承，但奎西发动机零