第二十四章 開(kāi)始試制 齊頭并進(jìn)
209的四人和三位指導(dǎo)老師，找了一個(gè)空會(huì)議室，就開(kāi)始了第一次工作會(huì)議。由于幾人都對(duì)航模項(xiàng)目有很深刻的認(rèn)識(shí)，不長(zhǎng)的時(shí)間里，就決定兵分三組。黃恒和陳東風(fēng)為第一組，負(fù)責(zé)試制航模核心機(jī)，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)；李杰和唐昌宏第二組，負(fù)責(zé)試制航模整機(jī)，并進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)；楊光與楊輝、楊韋三人為第三組，負(fù)責(zé)搭建各個(gè)控制系統(tǒng)，并進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。三組每周開(kāi)一次協(xié)調(diào)會(huì)議，相互通報(bào)進(jìn)度。
第一組、第二組的試制離不開(kāi)校工廠的幫助，而就加工難度而言第一組的核心機(jī)要比第二組的外形結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多，精度要求也高。在黃院長(zhǎng)和季校長(zhǎng)的協(xié)調(diào)下，校工廠抽出了一組人進(jìn)行配合。
工人們?cè)诩庸り悥|風(fēng)設(shè)計(jì)的渦輪葉片時(shí)候犯了難，負(fù)責(zé)加工的就是帶陳東風(fēng)實(shí)習(xí)的萬(wàn)師傅。陳東風(fēng)開(kāi)始設(shè)計(jì)的是空心葉片，迎焰面設(shè)有多排氣孔，而且氣孔出氣角度各有不同。要知道渦輪空心的渦輪葉片只有幾個(gè)毫米的厚度，要想設(shè)計(jì)出出氣角度，葉片內(nèi)部氣孔位置就要增加厚度。原本陳東風(fēng)設(shè)計(jì)的是兩面組合的（因?yàn)楝F(xiàn)在的三軸根本不能進(jìn)行曲面內(nèi)部的加工），但是試制出來(lái)后由于氣密性和穩(wěn)定性（離心力過(guò)大）的問(wèn)題并不能實(shí)際使用。
如果渦輪葉面不能有一層穩(wěn)定的氣膜，那葉片的冷卻就會(huì)成大問(wèn)題，可能沒(méi)幾個(gè)小時(shí)就要氧化甚至斷裂。采用特殊合金的話代價(jià)又太大了，而且汽油的燃燒溫度已經(jīng)是比較低的燃料了，再低的也不適合航模使用。
黃恒在開(kāi)始的審核建議里面就提到這個(gè)問(wèn)題，他是建議采用特殊合金的。但是在陳東風(fēng)想要先做做看他設(shè)計(jì)的渦輪葉片，而且加工也便宜，他就沒(méi)有堅(jiān)持?，F(xiàn)在看來(lái)，是要他來(lái)給陳東風(fēng)下決心了。他建議先把核心機(jī)搭建出來(lái)，價(jià)格問(wèn)題以后再考慮。陳東風(fēng)也沒(méi)辦法，想了想說(shuō)：“黃老師，我想這樣，先按你說(shuō)的來(lái)做，空心渦輪葉片的加工方法我要再思考下?！?p> 就這樣核心機(jī)的試制在一番波折后順利的進(jìn)行了下來(lái)，大約一周后，在萬(wàn)師傅的帶領(lǐng)下，兩個(gè)工人開(kāi)始了第一次組裝。由于是單轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，構(gòu)件并不復(fù)雜，在做完一些列的動(dòng)平衡測(cè)試、氣密性測(cè)試就基本完成了。再加上核心機(jī)的滑油系統(tǒng)和燃料噴嘴裝置，這臺(tái)核心機(jī)就可以開(kāi)始點(diǎn)火測(cè)試了。
唐昌宏和李杰那組沒(méi)有這么快進(jìn)入零件加工狀態(tài)，他們要在原有的基礎(chǔ)上再把航模的結(jié)構(gòu)質(zhì)量降下來(lái)。原本唐昌宏選用的是5系的鎂鋁合金，5系合金的特點(diǎn)是以鎂為主，耐耐性能好，焊接性能好，疲勞強(qiáng)度好，不可熱處理強(qiáng)化，只能冷加工提高強(qiáng)度。
李杰認(rèn)為5系的鎂鋁合金不如7系的鋅鋁合金好，7系主要特點(diǎn)是以鋅為主，但有時(shí)也要少量添加了鎂、銅。其中超硬鋁合金就是含有鋅、鉛、鎂和銅合金接近鋼材的硬度，焊接性能好，還可以可熱處理強(qiáng)化。
盡管價(jià)格稍微高一點(diǎn)，但也不是不可以接受，兩系鋁合金在同等的剛、強(qiáng)度下，可以把飛機(jī)結(jié)構(gòu)和起落架的重量減少上至少15%以上。唐昌輝仔細(xì)計(jì)算了后，也認(rèn)為這是個(gè)好建議，所以兩人先合力把航模的外形結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的剛、強(qiáng)度分析再做了一次，由于有上次的基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，所以做的特別快，不到一周2人已經(jīng)完成了所有的設(shè)計(jì)工作。
在校工廠師傅的協(xié)調(diào)幫助下，慢慢的也把各個(gè)零部件加工了出來(lái)，由于加工難度不大，基本上都是普通的機(jī)械車床幫忙加工的，所有也沒(méi)有和陳東風(fēng)那組爭(zhēng)奪數(shù)控機(jī)床的使用權(quán)。
也在過(guò)了一周后零部件加工完成，開(kāi)始了機(jī)身骨架的焊接工作，當(dāng)然不是整體焊死的，在預(yù)留給控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的空間位置都是有活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，以方便安裝、拆卸和維修。再給整體航模來(lái)一層金屬蒙皮（當(dāng)然是最輕的鋁）之后，就可以拿去學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室風(fēng)洞里面測(cè)試了。
進(jìn)度比較緩慢的是楊輝、楊韋和楊光的三楊組，主要問(wèn)題在的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，前文有提到，楊輝和陳東風(fēng)開(kāi)始設(shè)想的三個(gè)控制系統(tǒng)兩兩相互通訊來(lái)達(dá)到一個(gè)偽冗余的目的。陽(yáng)光在得知他們的這個(gè)想法后，比較支持這個(gè)冗余系統(tǒng)。理由很簡(jiǎn)單，一是電磁干擾問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致信號(hào)收發(fā)受到異常，而導(dǎo)致延時(shí)；二是現(xiàn)在的國(guó)產(chǎn)仿制芯片并不是特別可靠，無(wú)故障時(shí)間很低（100小時(shí)左右），這會(huì)影響到航模的控制。他甚至還想把執(zhí)行機(jī)構(gòu)搞冗余結(jié)構(gòu)，但是最終考慮的重量問(wèn)題不得不取消了。
他們?cè)O(shè)想的這個(gè)冗余結(jié)構(gòu)，是通過(guò)為控制系統(tǒng)添加多重資源（硬件和軟件）并通過(guò)合理的管理，從而提高系統(tǒng)的可靠性，從而保證航模飛行的安全和特技飛行任務(wù)的能力。
他們的這個(gè)冗余系統(tǒng)目的就是在控制系統(tǒng)中的某個(gè)模塊出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以自動(dòng)的進(jìn)行補(bǔ)救。例如飛機(jī)控制的芯片不能接收信號(hào)了，那就要把發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)接收到的信號(hào)傳輸過(guò)去，再比如可能左側(cè)機(jī)翼不能正常打開(kāi)，那右側(cè)機(jī)翼就要相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)到合理位置來(lái)保持飛行的平衡。所以這就要求他們要增加監(jiān)控系統(tǒng)，把執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)一一監(jiān)控。在項(xiàng)目會(huì)議上，提出來(lái)后，7人分析后，認(rèn)為這套冗余系統(tǒng)是必要的。
系統(tǒng)的硬件搭建不是很復(fù)雜，但是軟件的編寫(xiě)就涉及到很多的決策、判斷了。由于大家都沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，只好先設(shè)計(jì)處大體的邏輯框架，在和眾人在討論后完善冗余控制策略。
他們是打算在每個(gè)芯片中都設(shè)計(jì)一個(gè)冗余控制管理功能模塊接收到來(lái)自各通道（傳感器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、飛機(jī)結(jié)構(gòu)）的狀態(tài)后，將對(duì)其故障類型進(jìn)行分級(jí)。按照故障影響的嚴(yán)重程度，可將故障分為兩類:一級(jí)故障，后果嚴(yán)重，導(dǎo)致飛控該通道完全不能繼續(xù)持續(xù)工作，必須重啟該通道，如果不能恢復(fù)，就要開(kāi)始緊急迫降。二級(jí)故障，影響在控制范圍內(nèi)，可以通過(guò)交叉控制鏈路的數(shù)據(jù)加以消除，此時(shí)冗余控制管理功能模塊需全面考慮另外通道的狀態(tài)。冗余控制管理功能模塊的通道切換動(dòng)作也不僅僅以當(dāng)前通道的狀態(tài)為觸發(fā)條件，而是綜合考慮全系統(tǒng)各通道的具體狀態(tài)，從而決定是否有必要切換當(dāng)前控制通道。