學霸的軍工科研系統 第115章 自主航空工業的新起點(二合一)

    因為準備時間本來就很少，加上還有很多數據需要獲取，因此常浩南之前並沒有進行過任何排演。讀爸爸 www.dubaba.cc

    好在整個評定方法基本都是他自己完成的，其背後涉及到的航空工業標準雖然還沒被寫出來，但也已經深深紮根在常浩南的腦子裏。

    所以還算是有備而來。

    「各位專家，下面將由我來對《航空渦噴和渦扇發動機進口總壓畸變評定指南》的內容進行一個詳細的說明和解釋。」

    常浩南站在投影儀幕布的旁邊，看着面前的十名專家組成員，深吸一口氣，正式開始了自己的介紹。

    最開始的部分自然是定義。

    儘管能坐在這裏的都是航空動力領域的專家，但這個環節仍然是必不可少的。

    因為他正在介紹的，是一個「標準」。

    而且是開天闢地的標準。

    就像是書同文、車同軌那樣。

    在此之前，一萬個人心中可以有一萬種對某個概念的解釋，但在此之後，則必須統一。

    標準化，是科學的基石，也是科學的浪漫。

    「航空發動機的氣動穩定性是指從氣體動力學出發，不考慮發動機結構強度等因素，發動機的工作狀態相對於干擾的保持能力……」

    「由於高性能壓縮部件的最高壓比點和最高效率點與穩定邊界非常接近；而為了保證其穩定工作，喘振裕度的設定使得壓縮部件可以提供的增壓能力沒有得到充分發揮，在某種程度上相當於浪費了發動機的設計潛力……」

    「對於壓縮部件，在圖3所示的特性圖上被劃分為穩定工作區域和非穩定工作區域，其分界線可以被定義為喘振邊界……」

    「影響發動機氣動穩定性的降穩因子種類繁多，對發動機的影響也各不相同。有的降穩因子使壓縮部件的共同工作線提高，有的降穩因子使壓縮部件的穩定邊界下移……」

    常浩南把一張壓縮部件特性圖投影到幕布上，手中拿着一根長教鞭細心地介紹着，而下面的十名專家也都在奮筆疾書，細心地記錄着自己感興趣的內容。

    「為此，我分析並統計了過去發生過的大量發動機失穩故障，在評定規範中總結了6類降穩因子，分別是壓力畸變、溫度畸變、衝擊波、陣風、雷諾數變化、接通/斷開加力、非定常熱傳遞……」

    「考慮到降穩因子種類繁多，我根據影響發動機喘振裕度的機理將其分為四個大類，分別建立其對發動機氣動穩定性影響的數學模型：穩態類降穩因子、動態過程類降穩因子、進氣畸變類降穩因子、統計類降穩因子。」

    「對於前三類降穩因子，採用數值計算的方法進行定量的分析和評估；對於第四類降穩因子將主要採用統計規範值來評估，下面我將重點針對第三類，也就是進氣畸變類降穩因子的評定給出詳細的工程方法……」

    如果是剛剛重生過來的常浩南，想要把這樣一套相當複雜的標準，哪怕只是標準的一個部分給講明白還是相當困難的。

    但是這幾個月，尤其是加入八三工程以來，他過去在工程經驗方面的短板得到了強化，因此對於一些略顯晦澀的內容，也可以遊刃有餘地用算例或者圖例的方式進行解釋。

    而且，常浩南眼下還有一個獨特的優勢。

    就是他真正參與了渦噴4項目。

    華夏第一個完整地走過了全部測試流程的發動機型號。

    儘管並不是從頭開始參加的，不過也已經足夠了。

    在昨天跟杜義山在電話里溝通過之後，常浩南就開始考慮重構整個航空工業的標準體系的事情。

    作為一個經歷過2世紀第二個十年的重生者，只有他知道，有一套完全獨立自主的技術標準對於工程人員來說有多麼爽。

    很多開發過程都可以使用封裝好的標準模型，像是搭積木一樣輕鬆完成。

    類比一下的話，就像是過去要用匯編語言乃至機器語言編寫程序，現在突然可以直接用高級語言了。

    因此在介紹數值模擬的思路時，他特地給在場的專家組成員畫了個餅：

    「需要注意的是，這份評定指南不單是進行氣動穩定性測試的操作手冊，而且還是航空發動機氣動穩定性分析系統中的一個部分。」

    「當我們在航空動力領域的標準足夠完整和準確之後，可以建立一套適用於多種類型發動機、用於評估各項降穩因子對發動機氣動穩定性影響的仿真系統，允許用戶選用封裝好的標準模型來組裝成目標發動機進行仿真，從而指導與發動機配套的進氣道設計流程……」

    當常浩南講到這裏的時候，對面已經有幾位專家露出了如痴如醉的表情。

    他們當然知道這是個八字還沒一撇的事情。

    但這個餅實在太香了。

    華夏的航空發動機項目由於長期作為飛機項目的配套，缺少技術延續性，因此每個新型號的預研和設計過程都仿佛是在渡劫，需要進行很多重複性的工作，浪費了大量的時間和經費，往往效果還不好。

    這裏坐着的專家們都體會過這種無奈，所以更希望常浩南提出的這個想法能夠成真。

    要知道，對發動機進行模塊化的數值模擬和仿真，可是包括英美在內的發達國家都沒想過的事情。

    在這個多數人都想着跟在美國或者歐洲後面亦步亦趨的時代，能有這種「出格」的想法本身就已經很不容易。

    甚至已經有人開始設想這套仿真系統會產生什麼樣的影響了。

    講解逐漸接近了尾聲。

    「……如果局部需用喘振裕度Δs滿足+Δst+ΔsΔs，則補償溫度畸變的局部需用喘振裕度的計算方式為……」

    「得到各個降穩因子的局部需用穩定裕度後，對非隨機因子的局部需用穩定裕度按代數和的方法考慮，對隨機因子的局部需用穩定裕度採用和方根考慮，從而得到總的需用穩定裕度。」

    「在納入考慮的幾種典型工況中，剩餘穩定裕度最小的那個，就是發動機氣動穩定性設計的薄弱環節，也是工程設計階段需要着重優化的對象。」

    說到這裏，他直接放出了一張渦噴4的總需用穩定裕度構成圖。

    其中清晰地表示，高空飛行、加力通斷情況發生變化時，是這台發動機穩定性最薄弱的環節。

    與試飛過程中獲得的數據相符。

    常浩南轉過身來，面對着專家組成員微微鞠躬示意。

    「我關於航空發動機氣動穩定性測試和評估辦法的介紹結束，做了一點微小的工作，謝謝大家」

    現場出現了一個短暫的沉默。

    大概幾秒鐘之後，不知道屬於誰的第一道鼓掌聲響起。

    隨後，整個會議室，頃刻間被掌聲所填滿。

    雖然進入了專家組的成員都是在昨天的科工委座談會上就表態贊同設立新標準的人，但沒有人想到，常浩南這邊的工作完成度已經如此之高。

    事已至此，大家都很清楚，完全屬於華夏航空工業自己的第一條標準，就要出現了。

    當然，例行的提問環節還是少不了的。

    只不過氣氛卻跟一般的評審會完全不同。

    正常情況下，評審組的提問性質更類似於「質詢」，是要求台上的人對於之前沒講明白，或者有疏漏甚至錯誤的地方進行解釋、說明或者改正。

    有點類似畢業答辯，但性質要嚴肅得多。

    畢竟國家標準的涉及面廣、影響力大，容不得半點馬虎。

    因此有些時候，這個提問流程甚至會持續超過一天時間——因為可能真的發現了問題要到場下修改。

    所以評審會開上十天半個月都不算很稀罕的事情。

    然而在常浩南這裏，由於他剛剛的介紹已經極其完整，加上又有渦噴4這個實打實的項目作為經驗，導致這一次的提問環節的畫風更像是……請教。

    畢竟確實一次性搬出了太多新的概念、理論和工程方法了。

    「常浩南同志，在你提供的評定指南文件中提到，通過在壓氣機進口設置插板式畸變模擬裝置，請問這一插板為何要設置成單塊的弦月形板」

    第一個開口提問的是一名年紀看上去並不算大的中年工程師，從桌上放着的姓名牌來看，名字叫做林宇昂。

    在昨天的會上，正是他第一個提出應該依託評定指南建立一個新的標準，而非在老的994標準基礎上小修小補。

    也正是因此，林宇昂對於常浩南講到的每一個細節都非常上心。

    作為首倡者，他必須要保證萬無一失。

    很多工程師出身的人都會比較杵這類涉及到原理的問題。

    不過常浩南的理論功底比較紮實，加上這幾天功夫也收集了不少數據，因此絲毫不慌地穩步來到旁邊的黑板前面，拿起粉筆畫上了四幅簡圖，同時開口解釋道：

    「我們在渦噴4的測試中，試用了四種不同的插板式畸變模擬裝置，包括單塊弦月形、兩塊弦月形、圓環形和扇形。」

    「根據得到的結果，四種設計方案生成畸變流場的能力比較接近，但號方案，也就是單塊弦月形板所涉及到的自變量最少，僅有一個擋板高度h，對於前期工程設計階段針對穩定性的數值模擬和優化工作更加有利。」

    「舉個例子，在我們對於渦噴4的壓氣機進行改造的過程中，就專門考慮了對喘振裕度的優化……」

    緊接着又是另外一個人的提問：

    「在指南中的試驗操作方法中，你提到需要利用插板式畸變模擬裝置逐漸增大畸變強度，直至發動機進入不穩定工作狀態，才能得出穩定性裕度與

    畸變靈敏度的系數，這是否意味着每進行一次穩定性評估都必須要毀壞一台發動機」

    「這取決於發動機本身的情況，理論上講，對於一台設計良好的航空發動機，可以通過調節畸變指數，使其進入不會對結構造成永久性破壞的旋轉失速狀態，不過這需要大量的試驗和模擬數據作為支撐。」

    面對這個稍顯犀利的問題，常浩南面不改色，仍然是一臉自信的微笑：

    「這也是我們未來希望能做到的事情，就是在飛機的飛行過程中，通過壓氣機進口的流量數據來判斷發動機所處的情況，當出現喘振徵兆時對飛行員做出提醒，甚至主動調節飛行姿態，以避免更嚴重的失穩故障發生。」

    「而且，穩定性評估是屬於極限能力測試的一部分，就和飛機的靜力試驗，以及發動機的全壽命試車一樣，因此對測試對象造成破壞本來就是計劃之中的。」

    提問者點了點頭，顯然認可了這個解釋。

    在大多數型號的試飛測試過程中，都不會看到02號原型機的身影，因為一般情況下02號都會是一架靜力試驗機，而全機靜力試驗的最後一個部分就是要把飛機破壞作為終止條件。

    儘管聽上去有些可惜，但卻是必不可少的。

    隨後的一連好幾個問題，常浩南都可以算是對答如流。

    終於，在經過了長達四個多小時的馬拉松式評審之後，作為專家組組長的劉振響在意見書上寫下了「同意通過」四個大字，並簽上了自己名字。

    隨後其它的9個人也分別簽字，算是在國防科工委的層面上正式認可了那份評定方法。

    在走完後續的一些審批流程之後，就會正式「轉正」成為一個標準。

    按照編號規則，它將被命名為gjb/64a-96。

    這是一個值得被記住的名字。

    雖不起眼，但卻是華夏航空工業擺脫對外依賴，真正走向獨立自主道路的起點。

    ……

    在評審工作結束之後，專家組也並不會馬上離開涪城，因為他們的第一階段任務中還有一項，就是跟蹤渦噴4的測試情況。

    也算是對這一套評定方法有個直觀性的認識。

    當常浩南帶着十名專家組成員進入到高空試車台的控制室時，原本神態自若的姚夢娜表情出現了幾分僵硬。

    就算是杜義山院士的學生，也不是誰都能像常浩南這樣面對國防科工委派來的專家組面不改色心不跳的。

    這個陣仗對於某個本科生而言果剛剛好。

    但對於一個博士生來說實在有點太大了。

    更何況她一直覺得自己只是在給常浩南打下手，對於現場指揮本來就不太自信。

    「要不然……這次還是你來指揮」

    趁着幾名專家組成員拉着劉振響問東問西的功夫，姚夢娜找上了正在大口灌水的常浩南。

    「沒關係，不要緊張，按部就班就好。」

    常浩南說話的聲音已經有些嘶啞，從午後一直持續到傍晚的評審會幾乎耗盡了他的所有體力：

    「之前幾天試驗的指揮一直是伱，現在臨場換人，反而需要重新開始磨合，不合適。」

    看着師姐露出罕有的緊張表情，常浩南鬼使神差地拍了拍她的肩膀以示鼓勵。

    結果對方似乎變得更緊張了……

    昨天晚上忘了設定時發佈了……加更照例在晚上