第五代发动机,眼下当然是不可能的。
第三代是f110、a31f这些推比8左右的型号。
第四代是f119、f135、a51f这些推比10以上的型号。
如果按照常浩南的想法把涡扇10给造出来,那大概就会直接跳过原教旨主义的第三代,直接进入三代半的范畴。
当然,三代和四代发动机的区别实际上有很多,可以说从原始设计思路、制造工艺、材料选取上都有区别。
推重比只不过是最后反映在性能上的一个最直观数据罢了。
当然,中间还夹着个三代半,也就是像后期型的f110、f414、a41f这些底子还是三代发动机,但应用了部分四代发动机的技术,导致性能已经明显高于自己老前辈们的升级版本。
值得一提的是,第四代发动机在最基本的原理上和第三代并无区别,因此仍然存在着那个从物理上无法规避的性能取舍高速取向的型号油耗普遍惊人,而低速取向的型号超音速性能则会极其拉胯详细解释请回看415章。
正是为了解决这个矛盾,在各国有关第五代发动机的概念设计中,才普遍引入了自适应变循环模式。
在低速工况下,它可以是一台省油的中等涵道比涡扇发动机,而在高速情况下,它甚至可以化身为一台高性能的涡喷发动机。
所以,第五代发动机虽然在纸面数据上未必能再次实现8到10这样恐怖的跨越,甚至反而有可能因为多了一套变循环装置,导致海平面推重比不升反降自重变大了,推力没变大那么多,但装在飞机上的实际性能却会远远超过第四代。
只不过,可变循环虽然思路简单,但真要想实现起来,那还是有太多细节要完善了。
甚至一直到常浩南重生之前那会,大家都还没确定下来具体哪种变循环技术路径更加可行。
别的不说,压气机的具体设计理念,就要进行一次几乎翻天覆地的转变。
所以简单聊了聊未来对国产发动机型谱的规划之后,常浩南和刘永全还是重新回到了眼前的研究上来。
“多排叠加的全覆盖气膜冷却”
刘永全把这个有点拗口的名词重复了一遍。
“没错。”
常浩南带着刘永全来到旁边的实验桌旁,一台笔记本电脑正放在上面,屏幕中正显示着一张等温曲线图
“我之前本来觉得,用目前的torchutihysics软件就可以直接完成气热耦合模拟,但真正操作起来,发现还是把情况想的太简单了。”
他说着把曲线图的一个部分用画笔工具圈了出来
“你看,主流与高动量冷却射流相接触后,将在射流下游的两侧区域产生一对旋向相反的涡结构,这对涡结构的旋转方向起到聚拢壁面冷却气抑制横向扩散的作用,同时其也有抬离壁面冷却气的趋势。”
“所以”
这张图,刘永全还是看懂了的
“所以吹风比冷却气流的动量越大,主流越是难以压制冷却射流,冷却气会越早离开固壁表面,导致对下游的冷却效果越差”
常浩南点点头,心说不愧是在原来的时间线上真正把涡扇10带入成熟的人,尽管目前除了发型比较大佬之外总体还略显经验不足,但基本功确实可以,只是看了几眼便很快抓住了关键结论
“没错,所以如果综合考虑整个发动机的气热耦合效应,就会发现如果一味地提高冷却气用量,那么越往后,冷却效果的提升越不明显,很快就会触碰到一个上限,而且因为气流损失太大,还会影响到发动机本身的性能,甚至是工作稳定性。”
“这一点,不做工程上的整体考量,而是只研究对叶片的气膜冷却效果的话,是不可能发现的,我推测,这应该也是美国人那边目前正在走弯路的原因之一。”
在自己的判断被常浩南肯定之后,刘永全几乎是下意识地想到了最直接的办法
“如果我们扩大气膜孔的孔径,不就可以在冷却气用量不变的情况下降低气流流速,改善”
但他很快就自己否定掉了
“不对,单纯增加气膜孔孔径会导致压力损失变大,得不偿失”
“那常总,如果把冷却孔从圆柱形改成锥形,进口面积小,出口面积大,不就可以改善气流对叶片表面的覆盖性了”
这下子,常浩南确实对他有些刮目相看了。
异形孔的冷却效果好于圆孔,这搁在20年后是任何一个相关专业本科生都会知道的事情,但是放在眼下,整个华夏对这方面的研究还处在一片空白。
前世是直到大概一年多以后,罗尔斯罗伊斯公司到西北工大赞助了一个跟主动冷却有关的研究课题,才让华夏这边意识到了这一点。
工程上的东西,有时候就像是一层窗户纸,捅破了,看上去也就是那么回事,但要是没有人引导,那光是找窗户在哪,就得花上不少时间。
而刘永全至少在很短的