第六十章 飞龙航发 开始测试

　　自从与校工厂的万师傅对接以后，陈东风和杨辉除了上课，其他的时间基本上都泡在校工厂的车间里面。

　　果然最难的还是风扇的制造，万师傅甚至都劝陈东风直接使用Mini2000的小展弦比风扇而放弃这种带蜂窝结构的宽展弦比风扇。

　　“万师傅，Mini2000之所以可以使用小展弦比风扇，是因为航模没有防止外物（如飞鸟）进入发动机的需要。如果在飞龙上使用小展弦比风扇，加工虽然容易了，但是为了防止外物进入必须要在通过在叶身距叶尖三分之一附近处增加一个凸肩甚至两个凸肩或者增加叶冠来解决。”陈东风解释道。

　　“那我们不可以增加凸肩或者叶冠结构吗？有什么影响吗？”万师傅问。

　　陈东风第一次负责项目，还是蛮有耐心的，继续解释道：“叶冠不仅增加了榫根处的载荷，而且在叶冠与叶尖交界处还存在较大的弯曲应力。为此，采用带冠叶片时，须加大叶栅稠度，以增加叶片数、缩小叶冠周向尺寸、降低叶冠质量。这些措施一是会增加总体风扇的质量，二是对材料要求非常高。”

　　“再说凸肩，如果风扇叶片采用叶身凸肩也会带来一些问题。首先，带凸肩后，叶片加工也会变得困难得多，其次，凸肩不仅增加了叶片质量，使叶根处承受的应力增加很多，而且在凸肩与叶身转接处，凸肩对叶身还产生一个附加的弯矩，使该处应力状况变得复杂，更重要的是，凸肩对风扇的性能影响较大气流流过凸肩时会在其后产生紊流区，不仅缩小了有效的气流通道面积，而且使压力损失加大。”

　　“所以为了防止外物进入的话必须要你设计的使用这种结构？”万师傅也是一根筋继续问道。

　　陈东风只好继续解释：“上面两种都可以，只不过会增加风扇的质量，降低发动机效率。如果采用实心的宽展弦比风扇，那么抗击外物自然没有问题，但带来的是风扇质量进一步加大，所以不得已才使用这种蜂窝结构的宽展弦比风扇。这种风扇对飞龙来说至关重要，可以说没有它，飞龙就翱翔不了，所以还是要需要万师傅多想想办法。”

　　万师傅听陈东风都把话说到这个份上了，也不好在反驳什么。与陈东风一起在加上工厂里面的老师傅，经过1个多礼拜的反复试验，最后决定使用三层结构即两面面板在加上一块整体铸造的蜂窝结构，由这三个组装焊接后形成宽展弦比的蜂窝结构风扇。

　　虽然制造方案出来了，但是要制造出实物来确实要花费不少的功夫。尤其是内部的蜂窝结构需要找外面的铸造厂制造，从磨具的开发到最后的交付实物，整整花了1个多礼拜。这还是要感谢李厂长深厚的关系，不然一般铸造厂都不会接这种实验用的小单子。

　　紧赶慢赶的，飞龙的发动机终于在3月12号那天组装成型了。也没有庆祝，也没有剪彩，在万师傅等人的帮助下直接拉到了实验室准备开始测试。

　　和上次一样先开始的是发动机空气流量测试，发动机空气流量是评价发动机性能的重要参数，准确获得该参数是发动机台架试验和飞行试验的一项重要工作内容。

　　不同于Mini2000的测试，这次的大涵道比发动机的空气流量测试对发动机的性能至关重要。大涵道比的关键是把内外涵道的空气流量按照设计的比例进行分配，而且空气的流量不是按照内涵外涵的面积比例进行分配。这里面涉及到复杂的空气动力学知识。

　　所以飞行试验中，常在进气道出口和发动机风扇进口之间的平直段加装测量耙，测取测量截面的总压、静压、总温等参数，基于稳态流动的连续方程和能量方程计算得到发动机的空气流量。在流量的测量中，可以选择各种形式的测量耙，如：倾斜耙、折线耙及曲面耙等。测点受感部有扁平探针型式、眼镜蛇型探针型式和皮托管型式等。其中皮托管型式的感受部易加工、成本低、对管道流量影响小，得到了广泛的应用。

　　陈东风和上次一样选用的测量耙为垂直型式的测量耙，压力受感部为皮托管式。当然少不了的是需要进行误差模型的建立和分析。

　　误差模型建立在测量系统和计算方法之上，测量系统与计算方法不同，误差模型也不尽相同。

　　误差来源主要是三个地方，一是校准误差，主要来源是受感部至传感器的系统误差，当然数据采集误差及数据处理误差这些非显著的误差源被忽略不计。

　　二是介入式测量的误差，测量耙安装在进气道出口与发动机进口之间，尽管测量耙的阻塞比有一定的要求，但是还是占用了测量截面的一部分面积，对空气流量的测量与计算带来误差。

　　三是数学模型误差，在建立数学模型和计算的过程中，一般假定测量截面为没有热量交换的理想状态并且计算方法也是有误差的。而这些因素都会给计算结果带来误差。

　　在这些反复的测试中，得到多组数据，并按照陈东风建立的测量误差数学模型进行计算。结合误差分析的修正得到比较合理内外涵道的空气流量数值。

　　你以为测试到这来就结束了？太天真了，风扇还需要在不同的转速下保持基本相同的内外涵道空气流量分配比例。

　　这些数据都测试完成后，需要再和陈东风利用三元流动原理计算出来的理论数值进行比较，再修改风扇的展弦比和曲面方程。等新的风扇制作完后，在进行多次测试达到期望的数值后，才算是把风扇的测试给完成。

　　陈东风和杨辉前前后后忙了十几天才终于把第一个风扇给测试完成，而现在距离三月底也只有2个星期的时间了。好在发动机的核心机是改进而来，基本上已经完成了实验，虽然飞龙的核心机有些许变化，但是也是可以节省不少的时间。


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