第1400章 提前进行的地面测试

半个月后。

蓉城西郊,132厂。

夜色中的1号总装车间仍旧灯火通明,两台黑灰色涂装的歼-20验证机静卧在氩气管道交织的穹顶之下。

杨韦摘下沾满油污的手套,目光扫过2003号机翼根处新安装的涡扇10G尾喷口——修长的灰色壳体在灯光中泛着金属特有的冷硬质感,与旁边2001号上尾喷口长度较短且呈现亮银色的涡扇10A形成了鲜明对比。

外观上的细微区别自然只是表象,更换新款尾喷口的核心原因还是老型号可能无法承受加力状态下更高温度的尾焰,以及适配过去从未有过的等离子体发生装置。

至于长度的变化,则单纯是为了优化尾焰的流动特征。

“老刘,你记得把风扇前缘振动探头的设置参数再核对一遍。”

他一边指挥着不远处的刘永全进行下一步工作,一边拿起手边的圆珠笔,在表单上列出的倒数第二项条目后面打了个对钩:

“虽说咱们这次不测气动,但是地面共振频率也必须严格对齐,这样后面试飞之前就能少上很多事。”

刘永全此时正小心翼翼地蹲在一处延伸到飞机上方的操作型架上,面前的操作终端后方延伸出几条黑色信号线,连接到机背上方的一处开口:

“振幅参数和输入的标准信号平均差距0.33微米,最大差距0.45微米,都在允许范围内,我马上开始测频率数据……”

声音依稀有些发抖。

作为航发工程师,他很少需要进行这样的高空作业。

周围的栏杆和腰间的安全绳可以提供安全,但无法提供安全感。

而且,相比于摔下去自己受伤,他更担心的其实是砸到飞机身上之后,会导致17和18号隔框之间两处比较脆弱的复合材料受损。

别看平日里地勤似乎可以在飞机身上肆无忌惮地踩来踩去,但他们的可活动区域实际上是受到严格限制的。

一些特定部位的蒙皮材料专精于抗拉强度,但未必有很强的抗剪切能力,贸然踩上去很可能造成损伤。

与此同时,车间顶部的桁架吊车缓缓移动,将最后一组光纤传感器嵌入2003号机背部的蒙皮夹层。

冬日里夜晚的寒风中,几十名技术人员穿梭在战机和设备之间,像精密齿轮般咬合着每一个流程,将2003号机按计划还需要月余的总装,硬是压缩进了十五个昼夜——

原本,由于2003号并不急着首飞,所以生产任务相对比较宽松。

但考虑到刘永全比较迫切的需求,杨韦还是决定给予一些力所能及的帮助。

只不过,新型航空装备,尤其第四代战斗机这样被决策层重点关照的主力航空装备,首飞节点是大事,即便是总设计师,在这种事上也没有太多话语权。

因此,后者才决定将2003号的部分地面测试流程提前,以缩短两架验证机之间的首飞间隔。

好在2003号的总体结构跟2001号并无太大不同,加之此前一段时间的基础工作强度也不算高,所以就算工期缩短一半,也还算游刃有余。

“好了!”

十五分钟之后,刘永全终于沿着梯子回到地面,摘掉安全绳之后长舒了一口气:

“跟发动机相关的所有传感器包括备份设备全部完成测试,保证提供稳定准确的数据输出!”

或许是为了掩饰自己有点腿软的尴尬,他在说这句话的时候刻意提高了不少音量。

杨韦点点头,没有戳穿对方的小心思,只是提笔在表单的最后一项上后面也打上勾,然后把文件夹和笔一起递给对方:

“你检查一下,没什么问题的话就在我的名字下面也签个字,然后就可以准备在下个时间窗口转移去测试工位了。”

听到这句话,刘永全本来略带疲惫的眼神中顿时闪过一道亮光。

按照规定,飞机在不同车间之间的转运只能在晚上的特定时间窗口进行。

今天连夜转运,意味着明天白天就可以开始测试。

但旋即又浮现起一抹忧虑,看向稍远处那架已经完成室内测试流程的2001号机:

“老杨,我看01号机前几天测试的时候,一直都维持着首飞状态下的临时构型,比03号机多了不少零碎,不会影响到控制变量的结果吧?”

杨韦这会儿正在检查负责转运的人员安排表,闻言当即摇头:

“多出来的传感器只会影响隐身性能和一部分气动性能,只要不涉及到这两个方面,其它测试仍然是可以照常进行的……而且测试全程会用电磁锁固定起落架,就算有些重心或者结构方面的微小差别,也可以根据电磁锁的参数进行一定的补偿。”

其实刘永全也知道,这些流程对于航空工业的同行来说应该算是轻车熟路。

但毕竟是第一次全程跟随装机测试,难免对于这些细节多上几分关注……

……

当第一缕晨光穿透厂房高窗时,杨韦终于宣布了测试启动的消息。

现场指挥员随即开始下达具体的操作命令,

“起动机测试,双发冷转。”

“油路系统测试,燃滑油泵启动。”

“准备点火,先维持慢车状态”

随着控制台前面的操作员轻轻推动节流阀,涡扇10G特有的低沉嗡鸣在密闭空间内震荡。

而更远处的后台数据监测室内,刘永全则双眼紧盯着旁边屏幕上给出的流场温度模型——

怠速状态下的发动机并不会呈现肉眼可见的尾焰,但这并不意味着从尾喷口后面涌出的高温燃气不存在。

借助红外成像传感器和压力场分布传感器,仍然可以基本准确地还原出这种状况下的流场状况。

当然,作为一种经过充分测试的型号,几乎不可能在低转速状态下出现什么问题。

所以这时候的现场气氛还是相对轻松的。

然而,一名相对年轻的航发工程师却突然开口问道:

“为什么红外成像信号显示的温度分布相对均匀,但辐射信号的环状分布图上是90°方向的信号最强?会不会是……”

他本来想说会不会是发动机装配有问题,导致高温燃气从侧面溢流出来。

但如此离谱的推测在下一秒就被他自己否定,毕竟红外成像图上显示的内容似乎一切正常。

这突如其来的一嗓子让在场所有人都是一个激灵,不过听完问题之后旋即放松下来。

不等杨韦开口,刘永全就率先拍了拍对方的肩膀示意稍安勿躁:

“整机红外测试跟咱们的航发测试不太一样,环状分布图上测的是辐射通量,而发动机刚启动的情况下各方向的辐射相对均匀,最终结果自然是表面积投影最大的侧面数值最高……实际如果是540°立体测试的话,那顶面的信号数据还会更强一些。”

仿佛是在印证他的说法一般,由于发动机内部热量的逐渐积累,180°方向,也就是正尾部的信号强度逐渐上升,把整个示意图拉成了一个类似半面盾牌的形状。

年轻人所引发的小骚动很快平息了下去,不过众人还需要等待一段时间,让怠速数据进入稳定。

这时候,杨韦好像突然想起了什么,看向旁边的刘永全:

“老刘,不知道你有没有印象,当年歼10第一次做地面启动测试的时候,机体里面的碎屑差点把那台发动机给打坏了……”

后者略微回忆了一下:

“引发整个航空工业总公司范围内搞质量大整改的那次?”

那时候两边还没有分家,刘永全他们正经被折腾了好一段时间,所以印象很深。

杨韦点点头。

“听说最开始还是常总发现的问题?”

刘永全当时并不在现场,但当年那位自告奋勇钻入进气道里面检查发动机情况的工程师林晖如今是他的重要助手之一,所以很多细节都从后者口中听过。

被抢了话的杨韦有点意外,但还是迅速改口:

“是,而且最后解决问题,也是常总在现场设计了一个专用清洁芯轴,才把一个单向活板里面的死区给吹洗干净。”

这下,确实触及到刘永全的知识盲区了:

“还有这事?”

“那是……所以当年我一直以为分家之后常院士会留在我们航空这边来着。”

“……”

就在这个时候,通讯系统中响起了现场指挥员新的声音:

“提高转速……”

随着发动机工况逐渐朝着军用推力逼近,淡蓝色气流从锯齿状尾喷口处螺旋涌出,飞机后方的风道内勾勒出完美的马赫环。

(本章完)

第1401章 一点小问题

在发动机逐步改变工作状态的同时,积累下来的相关数据也在同步进行处理,并在稍晚些时候输出到后方终端。

过去由于后台计算机的性能不足,为了保证可靠性,数据收集和处理通常被分成两个相互独立的过程。

除去肉眼能直接分辨出来的那部分以外,绝大多数信息都需要等到测试完成的一段时间以后才能得到,再加上后续的人工分析和整理,即便在一切顺利的情况下,每组测试的耗时都要被拉长到几天甚至几周,而一旦出点什么问题需要返工,那往往就要以月计算。

因此在二十号工程正式立项之后,杨韦打的第一个经费申请报告就是全面升级这个测试车间的设备,总算把这个周期缩短了四分之三以上。

像是现在,他们就可以在发动机运转的同时,查看一系列传感器综合给出的工作特性曲线。

“还好,气膜冷却系统的流量分配没有问题,工作温度没有突破安全阈值。”

刘永全低头盯着B-2显示器上的数据。

代表温度数值的指针颤抖着向顺时针方向不断靠拢,但却如同撞到一面屏障般,始终和最右侧的红色区域间隔着相当的距离。

稍后放松下来的他继续道:

“最初版方案是按照台架数据进行标定,在军用推力下将冷却气流按照73:27的比例分配给涡轮叶片和燃烧室壁,但后来根据常总给的遄达900装机运行数据重新校核了一遍,考虑安装在机体内部的实际情况之后,实际分配在最后阶段改成了65:35……”

611所这边并不专精于发动机设计,而随同前来的其它606所技术人员则都对此一清二楚。

因此,刘永全的这一番话与其说是在向别人解释,还不如说是在安抚自己的情绪。

在飞发匹配这一块,歼20跟两种第三代飞机的最大不同在于,无论歼10还是歼11,因为不考虑隐身修形问题,所以都是把相当大面积的发动机外匣直接暴露在外面,或是最多增加一层保护用的衬套。

而隐身飞机则需要用额外的蒙皮把除去尾喷口以外的整个发动机结构完全包袱起来。

除去带来额外的结构重量以外,也对散热方式提出了全新的要求。

这是在装机之前的任何测试中都无法进行模拟的。

此时杨韦的注意力则是集中在发动机固定环的受力数据以及风扇和压气机在不同转速下的振动数据上:

“我觉得等到原型机阶段,得把发动机紧固件的设计再额外加强一下……推力增加给机体带来的负担比预期更大,虽然不至于直接影响到飞行安全,但如果长期工作在接近安全负荷的条件下,难免不利于寿命。”

说完抬起头转向刘永全,嘴角还噙着些许笑意:

“倒是涡扇10G的振动特性跟涡扇10A几乎如出一辙,只有幅度上的些许差别,给我们省去了不少调整结构的麻烦。”

“那是……”

后者把视线的焦点投向远方,隔着一层玻璃幕墙,可以看到修长而健硕的2003号机因为起落架被电磁锁固定住的缘故而微微向前低头,如同一只蓄势待发,时刻准备飞扑而出的怒龙:

“毕竟核心机的总体设计从一开始就是四代的底子,只不过十年前咱们的材料和工艺水平都不过关,才不得不给涡扇10A设定成降级配置。”

说到这里,他的语气突然变了变:

“说实话,虽然从航发大会战那会儿开始我就一直在参与,但直到自己接手涡扇10G的设计之后,才明确感受到这个核心机的设计有多么极限……”

因为暂且没有什么值得注意的数据,所以杨韦也投来了有些好奇的目光。

刘永全无奈地耸了下肩:

“我曾经尝试利用设计M88-3和SeA650两款发动机的经验,对高压压气机的一部分转子叶型做出修改,结果发现很多参数哪怕稍微调整一点,都无法实现二级风扇和三级风扇的兼容,哪怕只考虑适配三级风扇的情况,也几乎没有特别明显的升级空间。”

当初为了提高推重比,常浩南在完成3-7-1-1的基础核心机结构之后,又给涡扇10A/B减去了一级风扇,变成了相对不太常见的2-7-1-1构型。

类似的操作在人类发动机设计史上虽说不是第一次,但为数不多的先例都不算太成功。

比如使用后置风扇的涡扇5。

能像涡扇10这样全程不出任何乱子的,实在比较罕见……

……

当发动机以最大转速运行了30分钟后,后台检测室里爆发出压抑已久的欢呼。

第一轮启动测试并不包括加力燃烧室的部分。

因此,在两台发动机达到并维持了一段时间军用推力之后,对于动力部分本身的测试就算是告一段落。

如果是寻常型号,那么后面就只要等到入夜之后再把飞机拖回总装车间,检查测试过程是否造成了什么隐患即可。

但歼20和涡扇10G的组合,却还有一项额外的任务。

杨韦又一次来到话筒旁边,向楼下的操作员下达了新的指令:

“向燃烧室内注入电离种子气体,启动等离子体发生器!”

很快,状态显示器上标着Ar字样的指示灯由黄转绿,代表高压氩气已经开始注入等离子体发生器。

两台涡扇10G喷出的尾焰颜色似乎也略微加深,就如同加力燃烧室被打开一般,呈现出更加明显的蓝紫色。

只是光芒还没有那么耀眼。

“打开磁控装置,工作方式……默认一。”

对于这套等离子体隐身系统,杨韦还稍有些不太熟练。

实际上,如果对每一种飞行状况下的等离子体控制策略进行精调,那么鞘套的分布效果还能更好。

但显然不能指望战斗机飞行员一边开飞机一边在座舱里写代码,所以只能按照典型状况预设四种默认控制方式,然后自动或手动切换到最合适的那一种。

其中默认一,就是对应正常的平飞状态。

果然,2003号机的尾部迅速泛起一层诡异的淡蓝色辉光。

而在红外成像仪中,代表着高热辐射信号的纯白色区域正以肉眼可见的速度由尾翼和腹鳍向前部机身方向蔓延。

“等等,这个红外信号……”

杨韦的双手猛地紧握成拳,但还是忍住了叫停测试的冲动。

一方面是相信常浩南的计算,另一方面也是相信自己的飞机。

大约半分钟后,数据分析人员抬头给出结果:

“报告,安装在垂直尾翼后缘和腹鳍上的温度传感器并未报警,最高温度点相比之前只上升了15度,并不会对对隐身涂层造成明显影响……”

说到这里,他甚至有点怀疑自己的判断。

不过既然杨韦没有喊停,也只好硬着头皮继续说下去:

“反倒是机身中部的蒙皮温度上升比较明显,其中17D传感器的数据提高了50度……”

新型隐身涂料的最高工作温度在240℃以上,而耐受温度更是能达到300℃的级别,并不会因为这点升温就导致不可逆的损坏,最多只是需要补涂的频繁一些。

杨韦最担心的,是另外的部分:

“直接说进气道唇口的情况!”

为了解决DSI进气道工作宽度狭窄的世纪难题,他们非常大胆地在茧包结构上使用了部分柔性蒙皮材料。

这种新玩意的高温耐受性要比隐身涂料差上不少,而且还会直接影响到飞行安全。

被打断的技术员有点紧张地咽了口唾沫,好在还是及时给出了结果:

“从前翼部分往前,就基本不受任何影响了……”

“呼——”

纵然只是短短一分多钟的时间,但杨韦再次松开手的时候,掌心都已经有些冒汗。

“所以,为什么——”

他想问的是为什么红外成像系统捕捉到的热信号如此明显,但蒙皮传感器给出的温度却几乎没有变化。

但刘永全早就预判到了这个问题,根本没等他说完:

“具体的理论部分我也不太明白,但借助磁场可以将等离子体的能量隔绝在一定的空间之内。”

之后,或许是觉得这么解释还有点抽象,于是又补充了一个此前从韩陈峰那里听到的比喻:

“就像托卡马克那样。”

杨韦也没想到自己这飞机竟然还能跟核聚变扯上关系,但思索片刻之后决定不去纠结这些细节。

而是话锋一转:

“对于战斗机来说,除了隔热以外,其实还有另外一个问题。”

他看向几乎是一片白茫茫的屏幕:

“现在雷达隐身的问题是解决了,但这么高的表面温度,对于红外隐身来说,貌似不是个好消息啊……”

(本章完)

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