第二十五章 核心機(jī)點(diǎn)火 艱難測試
陳東風(fēng)他們完成核心機(jī)的組裝后,也沒怎么耽擱,很快把核心機(jī)拿到實(shí)驗(yàn)室的發(fā)動機(jī)測試臺上,開始了點(diǎn)火測試前的準(zhǔn)備工作。
核心機(jī)的測試不是一件簡單的工作,還要和楊輝的滑油系統(tǒng)、燃料噴嘴系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)進(jìn)行配合。不然光禿禿的一個(gè)核心機(jī)想點(diǎn)火都點(diǎn)不了。
陳東風(fēng)也沒有核心機(jī)的測試經(jīng)驗(yàn),在黃恒的設(shè)計(jì)下,核心機(jī)的測試項(xiàng)目包括氣動、熱力性能測試和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測試。主要參數(shù)有溫度(燃燒式、兩渦輪前后)、壓力(壓氣機(jī)前后,燃燒室)、流量(空氣、燃油、滑油)、轉(zhuǎn)速、推力、尾噴氣流流速、整體振動、轉(zhuǎn)子扭矩、整體功率、點(diǎn)火能量等。
當(dāng)然所謂的核心機(jī)測試當(dāng)然少不了各種傳感器的組裝,正式要在測試過程中,通過傳感器測量推力、扭矩、燃油耗量、壓力、和溫度等。得到這些數(shù)據(jù)后,經(jīng)過計(jì)算就可以得到發(fā)動機(jī)的整體性能了。
這些測試項(xiàng)目已經(jīng)是簡單的不能再簡單了,當(dāng)然主要原因還是陳東風(fēng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候選擇的結(jié)構(gòu)比較簡單。比如單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、離心式壓氣機(jī)、聯(lián)管燃燒室、離心式渦輪等都是四十年代到六十年代的技術(shù)。
而且航模發(fā)動機(jī)的推重比小,速度離音速還差很遠(yuǎn),飛行高度不超過5000米(一般使用情況下也就在1000米左右),這也給航模發(fā)動機(jī)的測試帶來了便利。一是不需要進(jìn)行高臺(兩萬米左右)測試,二是模擬氣流的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于音速(200-400km/h),這些都能極大的縮短測試時(shí)間。
等陳東風(fēng)和楊輝把傳感器、子系統(tǒng)搭建好后,在黃恒的指導(dǎo)下,開始設(shè)計(jì)測試的表格,以及對數(shù)據(jù)的處理方式。等這一起準(zhǔn)備就緒后,就真正的開始了第一次嘗試點(diǎn)火。
陳東風(fēng)也沒有選擇刻意的挑選個(gè)好時(shí)候什么的,準(zhǔn)備工作做完,和各小組通報(bào)后,邀請大家一起到實(shí)驗(yàn)室見證核心機(jī)的第一次點(diǎn)火。
在啟動系統(tǒng)的幫助下,風(fēng)扇開始了逐漸的變快,通過測試臺上燃燒室壓力的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)達(dá)到了點(diǎn)火條件,陳東風(fēng)當(dāng)機(jī)立斷的按下了點(diǎn)火按鈕,燃料噴嘴根據(jù)壓氣機(jī)擴(kuò)壓器內(nèi)的壓力大小自動調(diào)制噴嘴開度。燃燒室第一次有了霧化的燃料,在點(diǎn)火器的作用下,燃燒室的燃料劇烈燃燒,渦輪開始加速旋轉(zhuǎn),尾部噴口第一次流出來熾熱的氣流。
原本預(yù)計(jì)第一次點(diǎn)火只要2分鐘就達(dá)到目標(biāo)的,然后陳東風(fēng)看核心機(jī)為出現(xiàn)明顯異常,果斷把時(shí)間提高到10分鐘。
這10分鐘的時(shí)間不長,可是陳東風(fēng)的內(nèi)心是無比緊張的。一是他擔(dān)心如果出現(xiàn)重大設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致核心機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的故障,這不僅會拖慢核心機(jī)研發(fā)的進(jìn)度,而且更會拖了整個(gè)項(xiàng)目的后腿;二是他擔(dān)心如果失敗會辜負(fù)黃老院長的期望,造成重大的金錢浪費(fèi)。就在這忐忑不安中10分鐘的時(shí)間結(jié)束,他松了口氣,關(guān)停了核心機(jī)燃料噴嘴和點(diǎn)火系統(tǒng),核心機(jī)在咆哮聲在逐漸減少,到最后徹底停了下來。
他還沒來得及說哈,楊輝三人就把他抱住了他,搞得比陳東風(fēng)他自己還激動。他們不住的拍打陳東風(fēng)的后背,語無論其,激動的說:“東風(fēng)我們成功了,成功了...”
三位老師也是很欣慰,在旁邊鼓掌致敬。即使這只是個(gè)航模的核心機(jī),設(shè)計(jì)也不是用的最新的技術(shù),但是把這些過時(shí)的技術(shù)組合成一個(gè)精密的核心機(jī),而且第一次就點(diǎn)火試車成功,這不僅體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者對技術(shù)的整合能力,也體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者扎實(shí)的理論計(jì)算。
等大家激動完后,陳東風(fēng)和楊輝開始了對數(shù)據(jù)的整理。楊輝主要是對滑油系統(tǒng)、燃料噴嘴系統(tǒng)和啟動系統(tǒng)的測試?;拖到y(tǒng)一是要監(jiān)控是否潤滑均勻,二是要監(jiān)控各部位溫度有無異常。燃料噴嘴系統(tǒng)一是要測量燃料開度和發(fā)動機(jī)推力的關(guān)系,二是要檢測燃料霧化的能力。啟動系統(tǒng)一是要測量得出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和啟動的關(guān)系即什么時(shí)候推出啟動系統(tǒng)的問題,二是測量啟動消耗的電能。
楊輝的這些項(xiàng)目都要和陳東風(fēng)配合,在一次次的試車過程中收集數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。
陳東風(fēng)在收集分析數(shù)據(jù)之余,還要在每次點(diǎn)火試車前對核心機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢查,而且在他設(shè)計(jì)的大修時(shí)間(50小時(shí))到達(dá)后,還要把核心機(jī)拆開,一個(gè)一個(gè)的零件進(jìn)行檢查,查看是否有損傷,好為后面編寫維修手冊進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。好在這個(gè)航模的核心機(jī)也就15kg重,體積也不大,在楊輝的幫助下,兩人也能進(jìn)行拆卸組裝。
核心機(jī)的測試過程是無聊的,繁瑣的,緊張的。每時(shí)每刻陳東風(fēng)都要盯著測試臺上的各個(gè)傳感器數(shù)值顯示器,生怕一個(gè)疏忽導(dǎo)致關(guān)停不及時(shí)而讓核心機(jī)遭受不可逆的嚴(yán)重故障。例如陳東風(fēng)在尋找到壓氣機(jī)喘振的極限轉(zhuǎn)速的時(shí)候,就要緊緊的盯著壓氣機(jī)個(gè)部位的壓力傳感器,生怕一個(gè)不小心,喘振發(fā)生的時(shí)間過長,導(dǎo)致壓氣機(jī)葉片斷裂。
陳東風(fēng)設(shè)計(jì)的核心機(jī)壽命在300-400小時(shí)左右,這意味著每次他點(diǎn)火30分鐘,那么他要進(jìn)行800-1000次的點(diǎn)火試車實(shí)驗(yàn),而且在這過程中還要不斷的檢修,更換零部件。最難更換的就是燃燒室噴嘴和點(diǎn)火火器了,他要先先把各個(gè)火焰筒和機(jī)匣拆卸下來,然后才能進(jìn)行更換,最后還要一個(gè)個(gè)的復(fù)原。這一來一去沒有3個(gè)小時(shí)是完成不了的。
而且隨著核心機(jī)的壽命逐漸的接近末期,需要更換的零部件就會越來越多,這也導(dǎo)致了后期他的主要工作就是在不斷的拆卸安裝核心機(jī)。所謂的核心機(jī)壽命,不是指在其壽命時(shí)間里面不需要更換零部件,而是指更換的成本小于更換一個(gè)新的發(fā)動機(jī)的成本。還要綜合的評估其全壽命的平均成本,才能得出一個(gè)比較合理的發(fā)動機(jī)壽命時(shí)間。
等這一臺核心機(jī)報(bào)廢,時(shí)間已經(jīng)到了九月下旬了,在這將近兩個(gè)月的時(shí)間,陳東風(fēng)穿梭于教室和實(shí)驗(yàn)室之間,忙的是腳不沾地,恨不得把自己給劈成兩半。好在其他的小組測試時(shí)間沒有他那么密集,經(jīng)常會來幫忙,這才讓他把這個(gè)測試工作縮短到了兩個(gè)月內(nèi)。
好在黃恒在驗(yàn)收他的測試數(shù)據(jù)和維修方案后,并沒有否定他的成果,而且很肯定的說這臺航模的核心機(jī)可以定型了。當(dāng)然陳東風(fēng)心中依然掛念著渦輪葉片的事,不過這個(gè)改進(jìn)工作可以等到以后的改進(jìn)型號中實(shí)驗(yàn)。