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第一百二十二章:附面层隔板

  于总师走了,将杨辉介绍给了北航的朱教授就离开了,杨辉就带着基地的十多位‘科研人员’和朱教授的的十来名“打下手”的研究生,开始了气动数据的具体试验。

  飞行器的气动试验很多,包括:动力模拟试验、多体干扰与分离试验、气动弹性试验、动导数试验,大迎角非定常试验、尾旋试验、风动模型自由飞试验、铰链力矩试验等等等等,各种大的试验项目加起来超过十多个大种类。

  飞机属于飞行器、但是飞行器不全是飞机,有的飞行器的风洞试验是独有的,比如降落伞试验、玛努斯效应试验,这些试验就不是飞机所需要的试验项目了。

  在新机的各项风洞试验中最关键的就是喷气动力进气道试验了,这个也是新机动得一个大手术,因为要将机头进气改为两肋进气,这些改动起来就比较麻烦。

  新飞机的进气道改动必须要保证发动机的工作需要,这对于发动机的工作效率、发动机能不能正常工作、发动机的推力大小都是有着相当重要的影响。

  在战斗机中进气道的作用更是得到进一步重视,战斗机要实现对高速气流的减速增压,第一步就是在进气道中进行,而大型亚音速民航客机中几乎就可以说是没有进气道,有的只是一个发动机吊舱罢了。

  现代战斗机进气道按工作方式分为可调和不可调,或者按照工作状况也可分为三维轴对称与二维矩形等。

  歼7飞机采用了带中心锥体的两激波系外冲压式三级可调节超音速进气道,以适应飞机高空超音速飞行的要求。但是在新机改为两肋进气后就有了新的问题,要知道进气道必须要和发动机的工况相匹配才是好的进气道。

  歼七的是一款性能优良的两倍音速战斗机,在超过1.5倍音速后,低速飞行的进气道就会不适应发动机需要,从而要求歼七在设计中必须要采用可调式进气道,以改变进气道的进口截面积,排出多余的气流。

  两肋进气本来就已经是增加了一些重量了,如果在加上笨重的调节机构可以想像,新的进气道是什么样子。

  所以在新机的进气道设计中通过杨辉的多方协调,将新机的高速性能做了舍弃,首要保证低速性能,随后才是坚固高速性能,所以这在设计中就显得简单了。

  不追求高速性能自然飞行马赫数就下来了,那么在进气道设计中就不用考虑在高速飞行时的进气效率,复杂的进口截面调节机构差不多可以说再见了。

  加上新的小涵道涡喷就对气流的需求大上那么一些,那就只需要考虑极端情况了,设置上放气活门足以应付。

  再考虑到新机的的飞行要求,于是结构简单的皮托管进气道就是不二之选,虽然它是效率最低的进气道,但是只要满足要求就够了。

  这些进气道初始设计方案都是写到了文件中,参与设计的人员都是可以看的,朱教授对于新机采用这个简单的进气道表示可行,那么就要准备测试出这款新机的进气道形状。

  没错就是测试出,而不是设计出,就目前来说通过实际风动测试,是最为靠谱的方案。朱教授就先安排了这个进气道的测试项目。

  “看初始设计是将机头进气道改成了两肋进气道,那么就必须要考虑到附面层的影响,这个对于附面层的的厚度就是我们现在要测试的一个大项目。”

  附面层这个东西怎么解释?简单些说就是:空气流动中是有黏性的,在新机的两肋进气设计方案中,气流会先流过机头表面然后再达到进气口。在这个过程中气流就和机头表面产生摩擦,同时由于摩擦气流产生粘性,所以这层靠近机头表面的气流就会相对于其它的气流变得缓慢一些,而这层缓慢的气流就称之为附面层。

  飞机发动机不允许有附面层进入进气道,因为附面层气流会形成一小片气流缓慢区,这就和其它的高速气流格格不入,这种格格不入的气流就被称为:气流畸变。畸变的气流就会诱发发动机喘震,进而会导致发动机停车。

  所以发动机必须隔离附面层,隔离附面层的方法就就又有多种。

  早期的机头近气和独立发动机吊舱这些就不用考虑附面层,因为在这两种进气方案中,来流都是不曾流过其它的物体表面,自然就不会产生附面层。

  对于两肋进气的军用飞机来讲,要隔离附面层气流就只有用附面层隔板,将附面层气流隔开,那么问题就来了,各个飞机气动外形的不同会导致附面层气流强弱、厚薄不同。

  要确定附面层隔板和机体的安装距离,就必须要测试出附面层气流的厚薄,这时候就需要动真格在风洞中做实际的测试。

  当然了附面层隔板本身也是会产生附面层气流的,但是这个附面层气流不强,只需要在隔板内侧设置放气孔,将附面层吸走就好了。

  为了满足这些实际测试,前期的理论计算、分析都是需要进行的,然后才是风洞测试,测试出稳态性能,动态性能。

  前期的理论分析这些都是要花时间的,风动模型的制作同样还要进行,不同的测试项目都是要用到不同的测试模型。

  对于测试模型的制作,也是有着不同的比例。

  第一:模型长不宜超过试验段高;

  第二:模型的长度也不能超过0.6倍试验段宽,机翼可以将外翼斩断,只保证进气道上方的机翼段就好。

  第三:............

  试验模型的制作这些也都是一门学问,不好好研究,按规矩制作,那就是测不出正确的数据的。

  理论分析这些是朱教授最为拿手的,当然说的不是朱教授自己做理论分析,而是朱教授带的一帮学生是朱教授的最佳苦力,要让朱教授亲自去做繁杂而技术含量相对不太高的理论分析,这个才是最大的浪费。

  “刘军,带上你的试验组将这个附面层先进行理论上分析一下,随后我们才是进行实际测试,我们这次项目机会难得,你们要好好的学习。”

  为人师就是这样,你不仅要考虑通常项目该考虑到的问题,同时还要考虑到这些学生的教育,所以一个负责人的老师真的是很难的,特别是做高等教育的更是如此。

  朱教授说的刘军带着几个同学走出来,第一眼给人的感觉是一个踏实的学生,但是让人惊讶的是这个刘军没有戴上眼睛,这不免会让人怀疑这家伙的学术生涯是怎么过来的。

  摸摸头上的发茬,陪和着他那踏实的面孔,笑着说:“这个理论分析都是我们的强项,一定保证按质按量完成。”

  说完话,刘军就带着人往一边去做理论分析去了,点点头朱教授着。

  “这刘军是我这批学生中在学术上最有造诣的,现在让他去做这个理论分析绝对是没有问题。”

  杨辉对这个倒是不担心,理论分析这个只要知识积累够了,自然就得心应手,一群研究生做这个若是还有问题的话,那就奇了怪了。

  杨辉在想这个气动设计后面是不是可以同时多几个项目一起开始,一项一项来,实在是无法有效得利用起时间来。