2015年8月31日,
对星海集团航空发动机项目组来说,今天是一个里程碑式的记载。上午九点,沐阳来到发动机点火试验车间。
韩立及项目组的上百人等着董事长到来,所有人都期待着点火试验成功。成与败,就在今天。
检查完毕了吗?
沐阳来到现场,扫视了下现场上百名满脸期待神色的员工,看到韩立,向他点头。
韩立向前走两步到来董事长面前,恭敬说道:董事长,检查完毕了,随时可以点火试验,请董事长验收。
他的语气中三分激动,七分紧张,压力很大,几个月的努力就看今天了。沐阳点头,和韩立走进点火车间,检查加力系统、电子系统、矢量系统等。
特别是加力点火最容易出问题,这里面牵扯到加力燃油流量调节器、加速溢流活门、催化点火器、流量传感器等。
这台发动机增加了三元矢量喷口技术,发动机尾喷管可做全方位摆动,不同于二元矢量只能作上下摆动,当然也不是说三元就比二元好,应用特点不一样而已。
配上矢量喷口的战斗机可以通过喷管偏转,改变推力方向,从而实现飞机的姿态控制,也是实现垂直起飞的技术要求之一。
不采用推力矢量技术的飞机,发动机的喷流都是与飞机的轴线重合的,像民航飞机和第四代以下战斗机就没有采用矢量喷口。
民航飞机追求经济性和成本,是没有必要装置矢量喷口。
并不是说采用矢量喷口就是好的,矢量喷管增加了发动机的结构复杂性,因为它要转向,使得推力有所损失,发动机重量也增加了不少。
好处也明显,姿态多变,显着提高战斗机的机动性和垂直、短距起飞等技、战术性能。沐阳大概检查二十分钟,没发现什么问题后,才走出车间。
开始点火测试吧。
韩立听到董事长吩咐,神色凝重,向试验人员喊道:
检查1号现场!
负责现场检测的科研人员通过肉眼观察现场没有人员,测试仪器那里也没有发现有生命现象,同时,实验门已显示关闭。
报告,1号现场安全,可以进行试验。两名科研人员大声汇报。
开始测试!
随着韩立的一声令下,测试员打开控制系统和冷却系统,看到一系列的仪表和显示灯显示正常后,汇报一切正常,可以进行下一步。
这一次试验点火,由韩立来指挥。
韩立看了眼董事长后,凝重喊道:点火启动!矢量水平角度,10%功率运行。
随着测试员按下启动键,发动机嗡嗡响起,代表着点火系统能够正常运行,也意味着完成第一步工作。
首先要测试的是,矢量喷管处于水平状态下的测试情况,现在只要测试点火状况。几分钟后,测试员汇报情况。
报告,正常运行无异常。
韩立点头:记录数据,逐渐加大功率!
XH—ANO5—01发动机试验没问题,君用发动机在没有加力时,韩立相信也没有什么问题。
所以,韩立脸上一样也没有什么激动表情,反而有些忐忑,真怕开启加力后这台发动机承受不了。
哪怕他全程跟踪研制,但没有测试出来,谁也没有把握。二十分钟后,
功率达到50%后,发动机后方狂风大起,整个车间内噪音分很大。
发动机的可用功是进出口气流的动能差,推力越大,发动机后方的风力也就越大。风力F=PA,即风力压强乘于面积,约等于推力。
像XH—AN05—01J这么大的推力,压强是非常大的,如果把加力开启,十几米外都可以把人吹飞。
在航母上,飞机准备起飞时,后方约十米位置有一块偏流挡板升起阻挡,就是为了阻挡飞机起飞时发动机喷出的高温高速气体,免得把后方人员误入误伤。
现在刚刚点火,转速很慢,是不会加力的。
只有发动机转速大于80%NH时,才能接通加力。
XH—AN05—01J的加力设计范围比较大,从5%到65%,可微控调节,也可5%、15%....65%六档快速调节,非常方便。
这里的百分比,其实就是增加推力的百分比。
加力就是增加推力,原理是对排气气流再加热,使气流进一步加速,向加力燃烧室中喷射燃油,提高燃烧率。
当然,加力就相当于跑车增加了氮气加速系统,耗油非常大。
所以,一般只会在起飞、降落、加速等特殊情况下,战斗机才开加力。
像F—14A战斗机,最大内油量约合7348千克,如果开启全部加力,每分钟耗油约合907千克,8~10分钟即可耗光全部燃油。
而且,长时间开启还容易烧坏发动机。
哪怕沐阳设计的XH—AN05—01J发动机燃油经济性再好,如果开启全部加力,十几分钟就耗完了。
但如果仅开启一小部分加力,比如30%加力状态,可以达到半个小时,但一样不能持续开,否则一样容易烧杯发动机。
此时,XH—ANO5—01J发动机随着转速慢慢加大,功率越来越大,车间内噪音和发动机后方风速也越来越大。
每隔10%,科研人员记录下实验数据,同时检查各种仪器设备有没有异况。报告,推力144KN,运行正常!
功率开到100%时,测试员汇报数据。这个时候,还没有开启加力。
XH—AN05—01J的主要设计性能参数为:要求最大加力推力19吨以上,不加力情况下的满功率推力13.5吨以上,涡轮前温度1520摄氏度—1720摄氏度,重量1400公斤。
实际情况是,样机重量1410公斤,尺寸当然符合图纸,就是一些零部件有误差,所以重量有所变化。
此时不加力的满功率已经达到144KN,约14.7吨,折算推重比就是10.5!10.5!
不加力情况下达到这个数据,现场所有人员都非常激动。沐阳看了下耗油情况,与设计相差不大。
维持十分钟,记录数据!韩立下命令。是!
负责操控的研发人员大声回答。
沐阳脸上还是平静,这并不算点火成功呀,加力都没有开启。时间过得非常快,十分钟很快结束。
发动机稳定运行,韩立看了一眼董事长后,看到他表情淡定,这才下新的命令:加力5%,注意矢量喷管和加力燃烧室温度!
是!
接到命令的测试员,开始启动加力系统,而且是在非加力满功率情况下再加力。
突然间,供油装置的油管大力供油,加力燃烧室内振荡燃烧,气压骤然增大,温度上升。
矢量喷管尾部已经有明显的红黄色尾焰,此时是白天,如果不注意观看,也看不清楚。但如果是晚上,就可以清楚地看到明亮的尾焰。
报告,推力151.1KN,运行正常!涡轮前温度820摄氏度....850摄氏度...油耗...加力10%,持续五分钟!
报告,推力158.8KN,运行正常!涡轮
前温度950摄氏度.....1010摄氏度..油耗提升14.5%...
熄火降温!记录数据,检查设备。
加力持续了五分钟,韩立喊熄火,让下属有时间进行记录数据和检查。熄火约一分钟,再次启动加力。
加力15%,持续五分钟!
报告,推力166.7KN,运行正常!涡轮前温度1050摄氏度.....1110摄氏度...油耗提升...
加力50%,持续120秒!