第172章 研制新的发动机
看到李怡炫似乎还有话跟保罗.威尔森商谈，倪文峰就识趣的告辞离开了，反正要说的都已经说完了。 看到倪文峰离开了，保罗.威尔森带路带到一间小型的会议室。 刚进门还没来得及坐下，李怡炫就直接说道：“你知道，我那31世纪的仓库里有三架苏式战机，我问你，能不能给他换个动力系统，比如……F-119。” 保罗.威尔森脸上做了个非常夸张的表情，“不可能，这是两个完全不同工业体系下的产物，苏式战斗机安装的是AL-31涡扇发动机，它的升级改进型AL-41，也就我们所说的117S发动机，无论是在尺寸还是在重量上跟美制的F-119相差太远，而且两者的技术接口也不一样，两方根本没兼容装不上去。” “BOSS，你怎么突然想搞这个？” “呃……这个……我也不知道为什么，只是突然间就有了这个想法，知道嘛，当我第一次看到那三款飞机的时候，我当时就想，飞机是不错，但发动机太垃圾了，如果换成美制的F-119会怎么样？” 保罗.威尔森哈哈大笑起来，“BOSS，你是苏氏战机粉啊！” “算是吧。”李怡炫没有否认。 “BOSS，你知不知道，你的仓库里的三架苏氏飞机并不是真机，而是1：1的工程验证模型。” 李怡炫惊讶了，“什么，只是模型！！！我还以为是真的呢！” 保罗.威尔森回答道：“怎么可能会是真的，我看到他们的第一眼就知道那是模型，不是真飞机。” 虽然不知道保罗.威尔森是怎么看出来了，但李怡炫已是百分百的相信保罗.威尔森说的话。妈/蛋，居然是模型，害得老子白高兴了几年。想到这，李怡炫是一脸不爽的表情。 见李怡炫心情不是那么好，保罗.威尔森安慰道：“别灰心BOSS，虽然是模型，但不是一般的模型，而是工程验证模型，我看过了，那三架模型机的机体且是非常成熟的平台，我们可以根据这个，设计出你所希望的战机——把F-119给装上去。” “真得？”见自己的想法还有希望，李怡炫又高兴了起来。 保罗.威尔森点点头道：“其实也没什么稀奇的，就是以那三架模型机为参考，围绕着F-119发动机进行重新设计而已。不过BOSS，模型平台我们有，F-119的全套设计和工艺图纸我们也有，样机31世纪的博物馆里也有，虽然是个复制品，要把F-119给完全复制出来也没问题，我想知道是你搞这样东西想干啥？” “啥也不想干，就是好奇行吗？”李怡炫用手比划了下，“我想知道装上了F-119的苏-35，在机动性能上会不会更上一层楼。” “不一定，SU-35的117S发动机用的轴向矢量喷口，喷口可以365°偏转，最大偏转角度超过23°，而F-119用的二元矢量喷口，只能纵向的进行上下偏转，偏转的角度也不高，不到20°，并不能提高它的机动性。” 李怡炫听了后，不置可否的说道：“你可真笨，换喷口不就行了吗！” “换喷口？也行，不过BOSS，轴向矢量喷口无论是结构上还是工艺的复杂度上都要比二元矢量喷口要复杂的多，尺寸和重量也要大上不少，这样一来发动机会变的很重。” “会有多重？”李怡炫问道。 “会超过1400公斤。”还没等李怡炫说话，保罗.威尔森又说道：“F-119没有安装齿轮传动系统，如果再把这套系统算上去，最终发动机的重量会接近1460公斤。” 呼！李怡炫松了口气，他还以为多重呢，没想到才增加这么一点，要知道117S发动机重量可是接近1600公斤，而F-119只有1360公斤，只增加100公斤的重量对于SU-35这样的重型战机来说，重量不但没有增加反倒是减轻了。 苏-35是双发重型战斗机，不算别的仅发动机而言，一台发动机的重量被减轻了一百多公斤，两台就是接近三百公斤的重量，对于战机来说，特别是重型战机来说这意味着什么？更高的机动性和更大的载弹量以及更远的作战航程。而且F-119无论是最大加力推力还是最大中间推力，都远高于117S。 李怡炫记得117S的最大加力推力是150KN，出口给中国的只有145KN，中间推力只有100KN多一点；而F-119的推力是多少？F-119-100型也就是早期的基础型号，最大加力推力就超过了155KN，最大中间推力是111.8KN，后期改进后加力推力提到了168KN，中间最大最大推力是128.6KN。 总之，有了这么一套动力系统，SU-35可真就是神机中的神机了。 正当李怡炫满脑子YY的时候，保罗.威尔森的话响了起来，“BOSS，我想知道你搞这东西干什么？它可不是民用机。” 李怡炫看着他，过了一会儿用手指了指北方，“现在已经1978年了，北方马上就要改革开放了，紧接着就是中英谈判，想我这样的人肯定是他们的重点统战对象。回归以前我是大爷，可回归以后呢？想要不被他们过河拆桥，手里必须要有足够分量的东西作为与他们讨价还价的本钱。” 保罗.威尔森笑了，“看来BOSS根本就不相信他们那！” 李怡炫冷笑道：“信有用吗？在另一个时空虽然我是是个穷/**丝，跟他们没打过交道，但看到的和听到的，让我怎么相信他们，说翻脸就翻脸，凡事都得留一手！” “明白了，可用F-119，这本是不是下得太大了，我担心弄不好会适得其反。” 李怡炫想了想，“你说的也有道理，那就多准备一手，F-100或者是F-110你看怎样？” 保罗.威尔森想都没想说道：“用F-110吧，F-100的核心机JT22相比GT-101来说，在最大输出功率上总是差了那么一点，他唯一的优势就是加速性比F—110好一点，其他方面无论是油耗还是在可靠耐用性上，以及可维护性上，都比不上F-110。而且F-110的抗腐蚀性超强，否则美海军也不会选择它作为F-14E/F的标准动力系统。” “F-110除了加速性不如F-100外，其他方面的确要比F-100强上不少，可你别忘了，F-100和F-110虽然都是美制发动机，但两家的技术体系是完全不同，GE偏欧洲，PW偏苏联，而我们正在研制的DG-200发动机，他的核心机可是来自PW啊！从这一点来说，德玛吉的技术偏向PW更多一点，把F-110引进来，我担心会不适应我们的技术体系啊，最终会导致推翻重做。” “那就改，改核心机！”保罗.威尔森的光子大脑仔细分析了两种核心机的优劣后，提出改核心机的方案，“无论是PW还是GE的发动机，说实话都不能完全符合德玛吉的技术体系，不说别的，光是叶片盘就与我们完全不相符，我们的是粉末冶金盘，GE和PW都是静电液压盘，叶片上他们用的精铸无余量，材料是镍钛铝单晶合金，我们用的是湿蜡工艺，高铌铼钛铝单晶合金，仅叶片合金一项，我们就要比他们轻了一半有余，更不用说叶片盘了，用JD-22来改。” JT-22是F-100的核心机，而GT101则是F-101和F-110的核心机。 “为什么不用GT-101来改呢？你刚才不是说用F-110吗？”李怡炫疑惑道。 保罗.威尔森解释道：“GT-101核心机虽然在性能上各方面都要比JT-22优秀不少，但是它也太成熟了，几乎没有改进的余地；相反JT-22就要好得多，虽然在性能上它比GT-101要差一些，但也差不了很多，而且PW在设计的时候，就考虑到了未来的升级和一旦不合适就能修改的冗余设计。因此，JT-22更适合我们。我们对它来一个彻底的大改，把JT-22的不足的地方都给他补齐，别忘了他的后续机型JD-66可是F-119的核心机，两者之间有很大的技术延续性。” 保罗.威尔森说了这么多，都没有引起李怡炫的兴趣，但最后一句就不得不让他重视了，一个技术性企业最重要的是什么？不是你掌握了多少高新技术，而是你的这些技术具不具备连续性，如果的技术不具备连续性，那么再高的科技都没用，因为你用不上。 相反，如果你在研发一项新技术之前，就考虑到未来技术的连续性，那么，就算开始你的技术不是很强大，产品也不是特别好，但未来进行升级迭代的时候，你就知道哪些新技术适合你，哪些不适合你，这样你就能很针对性的选择符合你自己的新技术，否则你就会在众多的高新技术前面迷失自己。 因为，先进的高新技术太多了，所谓条条大路通罗马，通往科学的彼岸远不止一条路，就看你如何去运用它。 “为什么是JT-66，不是JT-44？PW给他们的核心机取名都是跳着来吗？” 保罗.威尔森大笑道：“那倒不是，因为JT-44是PT-12的核心机。” 李怡炫惊讶了，“燃气轮机啊！” “不错，而且不是一般的燃气轮机，PT-12比GE的LM-2500在技术上整整高出了一代半，但由于他的功率实在太大，所以并没有作为美海军的动力系统，而是继续选择了L-2500，PT-12只是作为发电站使用。” 保罗.威尔森伸出一根手指比划道：“LM-2500系列功率最大的型号是32.6兆瓦，美国的DDG-1000的最大排水量是15000吨，用的就是这台燃气轮机，而PT-12基础型号起步就是45兆瓦，而它的零配件比LM-2500少了一半，体积小三分之一，重量更是只有L-2500的五分之三。PT-12也是21世纪初期，哪怕是到了21世纪中页，它也是世界上功率最大同时也是最先进的燃气轮机之一。” 妈呀，光是基础型号就有45兆瓦的功率，那它的后期型又该是多大的功率啊！！！，这么大的功率不要说DDG-1000了，哪怕是前苏联的基洛夫巡洋舰对它来说都是小KISS，30节以上的航速满世界跑。 要知道福特级航母上两台核动力反应堆，加起来也不过才186兆瓦，军舰一般都是采用两组4机并联驱动，这加起来就是180兆瓦，这哪里是推军舰，分明是推航母好吧！ 李怡炫被这台超级燃机轮机给惊倒了，好一会才回过神来继续问道：“核心机改造完了以后，发动机的结构设计上你也采用F-100的方案吗？” “不，不采用F-100的结构设计，采用F-110的结构。”保罗.威尔森说道。 PW的所有型号的发动机在高压转子的设计上一贯采用的是1-1-0支承方式，即高压压气机前为滚珠轴承，后支点设在高压涡轮前，也就是说F-100的高压涡轮是悬臂支承的，该轴承的负荷是通过燃烧室机匣传出。这种设计不仅使发动机承力框架数多，而且高压涡轮由于要装轴承使轴径小、且涡轮盘是悬臂支承的，给转子动力学设计带来困难。 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。