第395章 統一思想,集中力量
更新時間:2024-01-18 作者:十月廿二
學霸的軍工科研系統 第395章 統一思想,集中力量
當常浩南說到這里的時候，他故意停頓了一下。 顯然，并不是所有人都能馬上從理論的高度接受這個概念。 不過他也早就想到了這一點。 “剛才劉永全同志做過的報告，講到了壓氣機彎掠葉珊的造型設計方法，我這里也恰好有一個算例。” 常浩南放出了下一張PPT，上面是一個形制極其復雜的大展弦比葉片。 “各位可以跟我一起，同步體驗一下這個‘超高負荷吸附式彎掠聯合前緣邊條葉片’的設計過程。” 這個名字直接把不少人給逗笑了。 眾所周知，名字越長，實力越強。 不過90年代末這時候，國內的風氣還沒被歐美帶壞，這種帶著一連串形容詞的名字尚不太多見。 而一些敏銳的人會發現，常浩南還把葉片前面的幾個形容詞分別用不同顏色標注了出來，似乎還是有意要強調這一點。 果然，他緊接著解釋道： “注意我們這個葉片在設計過程中需要同時考慮，并且相互之間還會產生影響的幾個要素。” “高負荷，意味著單級升壓比高，葉形本身的效率必須足夠；吸附式，說明應用了控制葉片附面層分離的多縫吸附式葉型；彎掠聯合，表明同時應用了彎掠設計，葉片是一個三維空間內的非對稱復雜形狀；最后的前緣邊條，意思是我們還考慮了端壁效應對壓氣機葉片效率產生的不利影響，并且希望能盡可能減小這一影響。” 剛剛的笑容不見了。 搞設計，限制因素越多，顯然難度越大。 而這個“超高負荷吸附式彎掠聯合前緣邊條葉片”顯然是buff拉滿的那種類型。 一般遇到這種情況，都是分別對這幾個設計要素進行優化，最后組合起來再上臺架進行實機測試，一點點微調參數。 這種要在紙面設計階段就同時考慮的，絕對屬于以前不敢想的玩法。 但大家的笑容并不會消失，只是轉移到了常浩南的臉上： “雖然稍微有些復雜，但作為一個算例，它肯定足夠典型。” “那么我們一步一步來，首先是給出一個最簡單的彎曲葉珊造型……” 在有著算例輔助的情況下，大部分工程師出身的研究人員總算是逐漸理解了常浩南所提出的這套全新方法。 最開始是一維，然后發展到二維，再接下來是準三維…… 那現在這個叫做全三維，聽上去似乎也是順理成章。 但在座的畢竟都是專業人士，在聽懂之后幾乎馬上就能意識到，這種全新理論給航空發動機設計領域帶來的影響絕對不像是它的名字那樣平平無奇。 不夸張的說，如果常浩南剛剛畫的餅全部都能實現，那么航空發動機壓氣機設計過程的工作量，可能會下降一個數量級！ 再考慮到中間減少的絕大部分都是實機測試環節，這一來一回省下的時間、資金和減少的風險，幾乎已經可以跨過“量變”而進入“質變”的范疇。 在過去，航空發動機設計之所以是一項需要很強經驗以及大量實際測試的工作，很大程度上是因為粘性效應產生的損失在總損失中占據很大比例，對葉片的加功量、堵塞和喘振裕度等有著直接影響。 然而考慮S1/S2流面的準三維設計方法對于粘性效應的計算高度依賴統計學手段（就是先猜然后迭代），即便是目前通用電氣和羅爾斯·羅伊斯開發出的、最前沿的流線曲率法，仍然需要巨量實驗數據對擴壓損失、激波損失、間隙損失、端壁損失、落后角和堵塞估計等方面進行數值擬合，由此而耗費的時間往往長達幾年甚至十幾年…… 注意，這還只是航發三大件中的壓氣機部分，并未考慮后面的燃燒室和渦輪兩個熱端部件以及三者的協調配合。 總的來說，以目前的技術手段，如果在沒有核心機或者老型號作為基礎的情況下從零開始設計一款新發動機，花掉1520年時間并不是什么稀奇的事情。 實際上，原來時間線上的渦扇10，也正是用了大約15年左右從不穩定走向成熟。 而如果能直接通過數值計算方式給出三維粘性流動的的具體情況，那么即便以偏保守的估計，整個壓氣機設計流程也可以在大概24年時間內完成。 當然，這一切的前提是制造水平達標，能把設計圖紙上面的東西給原原本本生產出來。 只不過眼下華夏的航發產業到處都是短板，那肯定要從頭，也就是設計階段開始補強。 常浩南設計的TORCHMultiphysics軟件之所以從最開始就強調優先保證力熱耦合模塊的進度，就是為了后面往材料加工，尤其是金屬材料熱加工領域拓展業務。 而這恰好也是高性能航空發動機熱端部件的研發過程中必不可缺的技術。 華夏在材料領域的落后，往往不是造不出原材本身，而是拿著一樣的原材料，造出來的產品達不到要求。 相比于作為冷端部件的壓氣機，熱端部件，尤其是渦輪的研究重點基本上集中在“如何承受盡可能高的溫度”這方面。 一般來說，提高渦輪前溫度可以直接提高燃氣流速，而且不會直接影響到油耗，是最簡單粗暴，但也最直觀有效的增推手段——前提是總體設計水平能夠相應達標，否則單有很高的渦輪前溫度并不意味著高性能，這方面典型的反面教材是后來日本的XF61，單看1600℃的渦前溫度已經跟第四代渦扇發動機平起平坐，但實際水平大概跟一臺縮小版的RD33差不多…… 第三代（國外標準第四代）渦扇發動機的渦輪前溫度最低也不可能低于1200℃，而如果想要實現常浩南在心里給渦扇10設定的指標，那么這一數字大概要提高到1400℃以上。 顯然，并沒有什么材料能依靠本身的性質在如此高的溫度下長期穩定工作，因此這就需要一些其它方面的奇技淫巧來幫忙了。 而TORCHMultiphysics完全有潛力解決這方面的問題。 不過這已經不是今天的重點了。 因此，關于熱端部件的研發問題，常浩南只是在最后的展望部分簡單談了一下。 即便他再怎么牛逼，也不可能在半個下午的時間里介紹完有關第三代渦扇發動機的所有關鍵技術。 實際上，就連這個全新的壓氣機設計方法，都只來得及拋出概念，再進行簡單說明而已。 不過已經足夠了。 看著會場內近兩百號人的眼神，常浩南知道，自己的這一次動員，相當成功。 沒錯，他雖然表面上一直在講技術，但又不只是在講技術。 更多的是在講信心。 盡管渦噴14已經完成設計生產雙定型，乃至于訂單已經爆到410廠想要分給黔省的460廠一部分來緩解壓力，但是至少在今天之前，大家對于“能不能緊接著搞出渦扇10”這件事情，心里都是沒什么底的。 對于美蘇（俄）這類航空動力強國來說，這種事情基本不會是什么問題。 既然上一代型號已經完成，那繼續研發下一代基本上是順理成章的事情。 然而在華夏，由于過去長期以來航空動力不能獨立立項的緣故，各個型號的航空發動機之間往往沒什么技術上的順承關系，每個新型號幾乎都是從頭來過。 渦噴14和渦扇10之間原本也是這樣。 被常浩南深度改進之后的前者當然已經應用了不少新技術，但知道這個細節的人畢竟只是極少數。 多數人存在顧慮也實屬正常。 但做項目，尤其是這種要集中力量的項目，最忌諱的就是人心不齊，瞻前顧后。 所以常浩南今天的這個報告就是要給出一個明確的答案——渦扇10，肯定能搞出來！ 因此，在技術方面的內容講完之后，他便話鋒一轉： “從剛剛那個算例，各位同志應該也能看出來，就算應用了新的設計理論和設計工具，第三代渦扇發動機的研發仍然是一項任務量很大的工作，很難僅僅依靠一兩個單位的力量來完成。” “所以，在這件事情上，我認為應該采用多機構聯合研發的方式進行。” 常浩南的話音落下，會場內頓時響起一陣竊竊私語。 雖然他說的是“我認為”，但明眼人都能看出來，能在這種場合如此明白地給出表態，絕對不是一兩個人的意見。 最低也得是國防科工委層面點了頭，乃至于已經獲得了更高層級的許可。 但問題在于，怎么聯合？ (本章完) 學霸的軍工科研系統 第395章 統一思想,集中力量
當常浩南說到這里的時候，他故意停頓了一下。 顯然，并不是所有人都能馬上從理論的高度接受這個概念。 不過他也早就想到了這一點。 “剛才劉永全同志做過的報告，講到了壓氣機彎掠葉珊的造型設計方法，我這里也恰好有一個算例。” 常浩南放出了下一張PPT，上面是一個形制極其復雜的大展弦比葉片。 “各位可以跟我一起，同步體驗一下這個‘超高負荷吸附式彎掠聯合前緣邊條葉片’的設計過程。” 這個名字直接把不少人給逗笑了。 眾所周知，名字越長，實力越強。 不過90年代末這時候，國內的風氣還沒被歐美帶壞，這種帶著一連串形容詞的名字尚不太多見。 而一些敏銳的人會發現，常浩南還把葉片前面的幾個形容詞分別用不同顏色標注了出來，似乎還是有意要強調這一點。 果然，他緊接著解釋道： “注意我們這個葉片在設計過程中需要同時考慮，并且相互之間還會產生影響的幾個要素。” “高負荷，意味著單級升壓比高，葉形本身的效率必須足夠；吸附式，說明應用了控制葉片附面層分離的多縫吸附式葉型；彎掠聯合，表明同時應用了彎掠設計，葉片是一個三維空間內的非對稱復雜形狀；最后的前緣邊條，意思是我們還考慮了端壁效應對壓氣機葉片效率產生的不利影響，并且希望能盡可能減小這一影響。” 剛剛的笑容不見了。 搞設計，限制因素越多，顯然難度越大。 而這個“超高負荷吸附式彎掠聯合前緣邊條葉片”顯然是buff拉滿的那種類型。 一般遇到這種情況，都是分別對這幾個設計要素進行優化，最后組合起來再上臺架進行實機測試，一點點微調參數。 這種要在紙面設計階段就同時考慮的，絕對屬于以前不敢想的玩法。 但大家的笑容并不會消失，只是轉移到了常浩南的臉上： “雖然稍微有些復雜，但作為一個算例，它肯定足夠典型。” “那么我們一步一步來，首先是給出一個最簡單的彎曲葉珊造型……” 在有著算例輔助的情況下，大部分工程師出身的研究人員總算是逐漸理解了常浩南所提出的這套全新方法。 最開始是一維，然后發展到二維，再接下來是準三維…… 那現在這個叫做全三維，聽上去似乎也是順理成章。 但在座的畢竟都是專業人士，在聽懂之后幾乎馬上就能意識到，這種全新理論給航空發動機設計領域帶來的影響絕對不像是它的名字那樣平平無奇。 不夸張的說，如果常浩南剛剛畫的餅全部都能實現，那么航空發動機壓氣機設計過程的工作量，可能會下降一個數量級！ 再考慮到中間減少的絕大部分都是實機測試環節，這一來一回省下的時間、資金和減少的風險，幾乎已經可以跨過“量變”而進入“質變”的范疇。 在過去，航空發動機設計之所以是一項需要很強經驗以及大量實際測試的工作，很大程度上是因為粘性效應產生的損失在總損失中占據很大比例，對葉片的加功量、堵塞和喘振裕度等有著直接影響。 然而考慮S1/S2流面的準三維設計方法對于粘性效應的計算高度依賴統計學手段（就是先猜然后迭代），即便是目前通用電氣和羅爾斯·羅伊斯開發出的、最前沿的流線曲率法，仍然需要巨量實驗數據對擴壓損失、激波損失、間隙損失、端壁損失、落后角和堵塞估計等方面進行數值擬合，由此而耗費的時間往往長達幾年甚至十幾年…… 注意，這還只是航發三大件中的壓氣機部分，并未考慮后面的燃燒室和渦輪兩個熱端部件以及三者的協調配合。 總的來說，以目前的技術手段，如果在沒有核心機或者老型號作為基礎的情況下從零開始設計一款新發動機，花掉1520年時間并不是什么稀奇的事情。 實際上，原來時間線上的渦扇10，也正是用了大約15年左右從不穩定走向成熟。 而如果能直接通過數值計算方式給出三維粘性流動的的具體情況，那么即便以偏保守的估計，整個壓氣機設計流程也可以在大概24年時間內完成。 當然，這一切的前提是制造水平達標，能把設計圖紙上面的東西給原原本本生產出來。 只不過眼下華夏的航發產業到處都是短板，那肯定要從頭，也就是設計階段開始補強。 常浩南設計的TORCHMultiphysics軟件之所以從最開始就強調優先保證力熱耦合模塊的進度，就是為了后面往材料加工，尤其是金屬材料熱加工領域拓展業務。 而這恰好也是高性能航空發動機熱端部件的研發過程中必不可缺的技術。 華夏在材料領域的落后，往往不是造不出原材本身，而是拿著一樣的原材料，造出來的產品達不到要求。 相比于作為冷端部件的壓氣機，熱端部件，尤其是渦輪的研究重點基本上集中在“如何承受盡可能高的溫度”這方面。 一般來說，提高渦輪前溫度可以直接提高燃氣流速，而且不會直接影響到油耗，是最簡單粗暴，但也最直觀有效的增推手段——前提是總體設計水平能夠相應達標，否則單有很高的渦輪前溫度并不意味著高性能，這方面典型的反面教材是后來日本的XF61，單看1600℃的渦前溫度已經跟第四代渦扇發動機平起平坐，但實際水平大概跟一臺縮小版的RD33差不多…… 第三代（國外標準第四代）渦扇發動機的渦輪前溫度最低也不可能低于1200℃，而如果想要實現常浩南在心里給渦扇10設定的指標，那么這一數字大概要提高到1400℃以上。 顯然，并沒有什么材料能依靠本身的性質在如此高的溫度下長期穩定工作，因此這就需要一些其它方面的奇技淫巧來幫忙了。 而TORCHMultiphysics完全有潛力解決這方面的問題。 不過這已經不是今天的重點了。 因此，關于熱端部件的研發問題，常浩南只是在最后的展望部分簡單談了一下。 即便他再怎么牛逼，也不可能在半個下午的時間里介紹完有關第三代渦扇發動機的所有關鍵技術。 實際上，就連這個全新的壓氣機設計方法，都只來得及拋出概念，再進行簡單說明而已。 不過已經足夠了。 看著會場內近兩百號人的眼神，常浩南知道，自己的這一次動員，相當成功。 沒錯，他雖然表面上一直在講技術，但又不只是在講技術。 更多的是在講信心。 盡管渦噴14已經完成設計生產雙定型，乃至于訂單已經爆到410廠想要分給黔省的460廠一部分來緩解壓力，但是至少在今天之前，大家對于“能不能緊接著搞出渦扇10”這件事情，心里都是沒什么底的。 對于美蘇（俄）這類航空動力強國來說，這種事情基本不會是什么問題。 既然上一代型號已經完成，那繼續研發下一代基本上是順理成章的事情。 然而在華夏，由于過去長期以來航空動力不能獨立立項的緣故，各個型號的航空發動機之間往往沒什么技術上的順承關系，每個新型號幾乎都是從頭來過。 渦噴14和渦扇10之間原本也是這樣。 被常浩南深度改進之后的前者當然已經應用了不少新技術，但知道這個細節的人畢竟只是極少數。 多數人存在顧慮也實屬正常。 但做項目，尤其是這種要集中力量的項目，最忌諱的就是人心不齊，瞻前顧后。 所以常浩南今天的這個報告就是要給出一個明確的答案——渦扇10，肯定能搞出來！ 因此，在技術方面的內容講完之后，他便話鋒一轉： “從剛剛那個算例，各位同志應該也能看出來，就算應用了新的設計理論和設計工具，第三代渦扇發動機的研發仍然是一項任務量很大的工作，很難僅僅依靠一兩個單位的力量來完成。” “所以，在這件事情上，我認為應該采用多機構聯合研發的方式進行。” 常浩南的話音落下，會場內頓時響起一陣竊竊私語。 雖然他說的是“我認為”，但明眼人都能看出來，能在這種場合如此明白地給出表態，絕對不是一兩個人的意見。 最低也得是國防科工委層面點了頭，乃至于已經獲得了更高層級的許可。 但問題在于，怎么聯合？ (本章完) 學霸的軍工科研系統 第395章 統一思想,集中力量
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