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第115章 自主航空工业的新起点(二合一)

        因为准备时间本来就很少,加上还有很多数据需要获取,因此常浩南之前并没有进行过任何排演。

        好在整个评定方法基本都是他自己完成的,其背后涉及到的航空工业标准虽然还没被写出来,但也已经深深扎根在常浩南的脑子里。

        所以还算是有备而来。

        “各位专家,下面将由我来对《航空涡喷和涡扇发动机进口总压畸变评定指南》的内容进行一个详细的说明和解释。”

        常浩南站在投影仪幕布的旁边,看着面前的十名专家组成员,深吸一口气,正式开始了自己的介绍。

        最开始的部分自然是定义。

        尽管能坐在这里的都是航空动力领域的专家,但这个环节仍然是必不可少的。

        因为他正在介绍的,是一个“标准”。

        而且是开天辟地的标准。

        就像是书同文、车同轨那样。

        在此之前,一万个人心中可以有一万种对某个概念的解释,但在此之后,则必须统一。

        标准化,是科学的基石,也是科学的浪漫。

        “航空发动机的气动稳定性是指从气体动力学出发,不考虑发动机结构强度等因素,发动机的工作状态相对于干扰的保持能力……”

        “由于高性能压缩部件的最高压比点和最高效率点与稳定边界非常接近;而为了保证其稳定工作,喘振裕度的设定使得压缩部件可以提供的增压能力没有得到充分发挥,在某种程度上相当于浪费了发动机的设计潜力……”

        “对于压缩部件,在图1.3所示的特性图上被划分为稳定工作区域和非稳定工作区域,其分界线可以被定义为喘振边界……”

        “影响发动机气动稳定性的降稳因子种类繁多,对发动机的影响也各不相同。有的降稳因子使压缩部件的共同工作线提高,有的降稳因子使压缩部件的稳定边界下移……”

        常浩南把一张压缩部件特性图投影到幕布上,手中拿着一根长教鞭细心地介绍着,而下面的十名专家也都在奋笔疾书,细心地记录着自己感兴趣的内容。

        “为此,我分析并统计了过去发生过的大量发动机失稳故障,在评定规范中总结了16类降稳因子,分别是压力畸变、温度畸变、冲击波、阵风、雷诺数变化、接通/断开加力、非定常热传递……”

        “考虑到降稳因子种类繁多,我根据影响发动机喘振裕度的机理将其分为四个大类,分别建立其对发动机气动稳定性影响的数学模型:稳态类降稳因子、动态过程类降稳因子、进气畸变类降稳因子、统计类降稳因子。”

        “对于前三类降稳因子,采用数值计算的方法进行定量的分析和评估;对于第四类降稳因子将主要采用统计规范值来评估,下面我将重点针对第三类,也就是进气畸变类降稳因子的评定给出详细的工程方法……”

        如果是刚刚重生过来的常浩南,想要把这样一套相当复杂的标准,哪怕只是标准的一个部分给讲明白还是相当困难的。

        但是这几个月,尤其是加入八三工程以来,他过去在工程经验方面的短板得到了强化,因此对于一些略显晦涩的内容,也可以游刃有余地用算例或者图例的方式进行解释。

        而且,常浩南眼下还有一个独特的优势。

        就是他真正参与了涡喷14项目。

        华夏第一个完整地走过了全部测试流程的发动机型号。

        尽管并不是从头开始参加的,不过也已经足够了。

        在昨天跟杜义山在电话里沟通过之后,常浩南就开始考虑重构整个航空工业的标准体系的事情。

        作为一个经历过21世纪第二个十年的重生者,只有他知道,有一套完全独立自主的技术标准对于工程人员来说有多么爽。

        很多开发过程都可以使用封装好的标准模型,像是搭积木一样轻松完成。

        类比一下的话,就像是过去要用汇编语言乃至机器语言编写程序,现在突然可以直接用高级语言了。

        因此在介绍数值模拟的思路时,他特地给在场的专家组成员画了个饼:

        “需要注意的是,这份评定指南不单是进行气动稳定性测试的操作手册,而且还是航空发动机气动稳定性分析系统中的一个部分。”

        “当我们在航空动力领域的标准足够完整和准确之后,可以建立一套适用于多种类型发动机、用于评估各项降稳因子对发动机气动稳定性影响的仿真系统,允许用户选用封装好的标准模型来组装成目标发动机进行仿真,从而指导与发动机配套的进气道设计流程……”

        当常浩南讲到这里的时候,对面已经有几位专家露出了如痴如醉的表情。

        他们当然知道这是个八字还没一撇的事情。

        但这个饼实在太香了。

        华夏的航空发动机项目由于长期作为飞机项目的配套,缺少技术延续性,因此每个新型号的预研和设计过程都仿佛是在渡劫,需要进行很多重复性的工作,浪费了大量的时间和经费,往往效果还不好。

        这里坐着的专家们都体会过这种无奈,所以更希望常浩南提出的这个想法能够成真。

        要知道,对发动机进行模块化的数值模拟和仿真,可是包括英美在内的发达国家都没想过的事情。

        在这个多数人都想着跟在美国或者欧洲后面亦步亦趋的时代,能有这种“出格”的想法本身就已经很不容易。

        甚至已经有人开始设想这套仿真系统会产生什么样的影响了。

        讲解逐渐接近了尾声。

        “……如果局部需用喘振裕度Δsm1满足√+Δsmt+ΔsmwΔsm1,则补偿温度畸变的局部需用喘振裕度的计算方式为……”

        “得到各个降稳因子的局部需用稳定裕度后,对非随机因子的局部需用稳定裕度按代数和的方法考虑,对随机因子的局部需用稳定裕度采用和方根考虑,从而得到总的需用稳定裕度。”

        “在纳入考虑的几种典型工况中,剩余稳定裕度最小的那个,就是发动机气动稳定性设计的薄弱环节,也是工程设计阶段需要着重优化的对象。”

        说到这里,他直接放出了一张涡喷14的总需用稳定裕度构成图。

        其中清晰地表示,高空飞行、加力通断情况发生变化时,是这台发动机稳定性最薄弱的环节。

        与试飞过程中获得的数据相符。

        常浩南转过身来,面对着专家组成员微微鞠躬示意。

        “我关于航空发动机气动稳定性测试和评估办法的介绍结束,做了一点微小的工作,谢谢大家”

        现场出现了一个短暂的沉默。

        大概几秒钟之后,不知道属于谁的第一道鼓掌声响起。

        随后,整个会议室,顷刻间被掌声所填满。

        虽然进入了专家组的成员都是在昨天的科工委座谈会上就表态赞同设立新标准的人,但没有人想到,常浩南这边的工作完成度已经如此之高。

        事已至此,大家都很清楚,完全属于华夏航空工业自己的第一条标准,就要出现了。

        当然,例行的提问环节还是少不了的。

        只不过气氛却跟一般的评审会完全不同。

        正常情况下,评审组的提问性质更类似于“质询”,是要求台上的人对于之前没讲明白,或者有疏漏甚至错误的地方进行解释、说明或者改正。

        有点类似毕业答辩,但性质要严肃得多。

        毕竟国家标准的涉及面广、影响力大,容不得半点马虎。

        因此有些时候,这个提问流程甚至会持续超过一天时间——因为可能真的发现了问题要到场下修改。

        所以评审会开上十天半个月都不算很稀罕的事情。

        然而在常浩南这里,由于他刚刚的介绍已经极其完整,加上又有涡喷14这个实打实的项目作为经验,导致这一次的提问环节的画风更像是……请教。

        毕竟确实一次性搬出了太多新的概念、理论和工程方法了。

        “常浩南同志,在你提供的评定指南文件中提到,通过在压气机进口设置插板式畸变模拟装置,请问这一插板为何要设置成单块的弦月形板?”

        第一个开口提问的是一名年纪看上去并不算大的中年工程师,从桌上放着的姓名牌来看,名字叫做林宇昂。

        在昨天的会上,正是他第一个提出应该依托评定指南建立一个新的标准,而非在老的1994标准基础上小修小补。

        也正是因此,林宇昂对于常浩南讲到的每一个细节都非常上心。

        作为首倡者,他必须要保证万无一失。

        很多工程师出身的人都会比较杵这类涉及到原理的问题。

        不过常浩南的理论功底比较扎实,加上这几天功夫也收集了不少数据,因此丝毫不慌地稳步来到旁边的黑板前面,拿起粉笔画上了四幅简图,同时开口解释道:

        “我们在涡喷14的测试中,试用了四种不同的插板式畸变模拟装置,包括单块弦月形、两块弦月形、圆环形和扇形。”

        “根据得到的结果,四种设计方案生成畸变流场的能力比较接近,但1号方案,也就是单块弦月形板所涉及到的自变量最少,仅有一个挡板高度h,对于前期工程设计阶段针对稳定性的数值模拟和优化工作更加有利。”

        “举个例子,在我们对于涡喷14的压气机进行改造的过程中,就专门考虑了对喘振裕度的优化……”

        紧接着又是另外一个人的提问:

        “在指南中的试验操作方法中,你提到需要利用插板式畸变模拟装置逐渐增大畸变强度,直至发动机进入不稳定工作状态,才能得出稳定性裕度与

        畸变灵敏度的系数,这是否意味着每进行一次稳定性评估都必须要毁坏一台发动机?”

        “这取决于发动机本身的情况,理论上讲,对于一台设计良好的航空发动机,可以通过调节畸变指数,使其进入不会对结构造成永久性破坏的旋转失速状态,不过这需要大量的试验和模拟数据作为支撑。”

        面对这个稍显犀利的问题,常浩南面不改色,仍然是一脸自信的微笑:

        “这也是我们未来希望能做到的事情,就是在飞机的飞行过程中,通过压气机进口的流量数据来判断发动机所处的情况,当出现喘振征兆时对飞行员做出提醒,甚至主动调节飞行姿态,以避免更严重的失稳故障发生。”

        “而且,稳定性评估是属于极限能力测试的一部分,就和飞机的静力试验,以及发动机的全寿命试车一样,因此对测试对象造成破坏本来就是计划之中的。”

        提问者点了点头,显然认可了这个解释。

        在大多数型号的试飞测试过程中,都不会看到02号原型机的身影,因为一般情况下02号都会是一架静力试验机,而全机静力试验的最后一个部分就是要把飞机破坏作为终止条件。

        尽管听上去有些可惜,但却是必不可少的。

        随后的一连好几个问题,常浩南都可以算是对答如流。

        终于,在经过了长达四个多小时的马拉松式评审之后,作为专家组组长的刘振响在意见书上写下了“同意通过”四个大字,并签上了自己名字。

        随后其它的9个人也分别签字,算是在国防科工委的层面上正式认可了那份评定方法。

        在走完后续的一些审批流程之后,就会正式“转正”成为一个标准。

        按照编号规则,它将被命名为gjb/z64a-96。

        这是一个值得被记住的名字。

        虽不起眼,但却是华夏航空工业摆脱对外依赖,真正走向独立自主道路的起点。

        ……

        在评审工作结束之后,专家组也并不会马上离开涪城,因为他们的第一阶段任务中还有一项,就是跟踪涡喷14的测试情况。

        也算是对这一套评定方法有个直观性的认识。

        当常浩南带着十名专家组成员进入到高空试车台的控制室时,原本神态自若的姚梦娜表情出现了几分僵硬。

        就算是杜义山院士的学生,也不是谁都能像常浩南这样面对国防科工委派来的专家组面不改色心不跳的。

        这个阵仗对于某个本科生而言果刚刚好。

        但对于一个博士生来说实在有点太大了。

        更何况她一直觉得自己只是在给常浩南打下手,对于现场指挥本来就不太自信。

        “要不然……这次还是你来指挥?”

        趁着几名专家组成员拉着刘振响问东问西的功夫,姚梦娜找上了正在大口灌水的常浩南。

        “没关系,不要紧张,按部就班就好。”

        常浩南说话的声音已经有些嘶哑,从午后一直持续到傍晚的评审会几乎耗尽了他的所有体力:

        “之前几天试验的指挥一直是伱,现在临场换人,反而需要重新开始磨合,不合适。”

        看着师姐露出罕有的紧张表情,常浩南鬼使神差地拍了拍她的肩膀以示鼓励。

        结果对方似乎变得更紧张了……

        昨天晚上忘了设定时发布了……加更照例在晚上