民国:王牌飞行员 第947节
由此,研究人员们不由热切,更加积极的讨论起来。
方文则看着黑板上的草图,心中思量。
虽然工程师鲁承志提出了直升飞机的基础概念,但距离实现却有很多路要走。
直升飞机是通过旋翼高速旋转切割空气产生升力;旋翼既是升力部件,也是操控部件,通过改变旋翼桨距实现升降、转向。
这玩意也不是简单容易上手的飞行器,其操控方式是比较复杂的,训练一名直升飞机飞行员的时间和训练一名战机飞行员的时间是差不多的,对操作精度要求极高。
未来的三哥直升飞机事故频发,飞行员技术不过关有着很大的原因。
所以,这种直升飞机技术,可以作为一个研究方向,但不是他想要的那种单兵飞行作战装置。
方文在思考时,研究人员也在针对新型直升飞机进行热烈讨论。
讨论集中在如何操控这种飞机上。
“用钢索传动!参考战斗机的副翼控制,驾驶员座位前装三个操纵杆,左边管升降,右边管转向,中间控制油门。螺旋桨的转速差靠齿轮箱调节。”
姜文瑾却插入了另一个讨论方向。
“直升需要的动力非常大,我觉得并不适合单兵飞行器。但这种设计给了我灵感,为什么不用气流产生的动力带动旋翼旋转呢?”
“什么意思?”
研究人员们停止了讨论,纷纷看向姜文瑾。
方文也停下思索,看了过去。
姜文瑾在黑板上画图,解释道:“从空气动力学上说,飞机飞上天空后,如果不考虑速度的话,可以通过气流来带动平直旋转的螺旋桨,从而产生持续升力,而发动机,主要是在起飞的时候,还有飞机转向前进后退时产生推力。这样的话,飞机的性能虽然变差了,但实用性却达到了总经理说的那种要求。”
这里的研究人员,并不是都懂空气动力学的,为此,姜文瑾用了一个生动的方式解释。
“大家玩过竹蜻蜓吗?竹蜻蜓只需要一开始旋转的力量,然后它就可以在空中飞行,这就是同样的原理。我们在竹蜻蜓结构下安装发动机产生推力,可以让其起飞和空中变向。”
那些不了解空气动力学的研究人员顿时明白了。
方文也为之一振,想起了未来记忆中的一种民用小型飞机。
(旋翼机)
这种飞机的核心特征是旋翼无动力驱动,靠前方气流吹动自转产生升力,飞行原理与直升机有本质区别,且结构简单、安全性高。
就是速度慢,所以只是私人领域的玩物。
如果用这种飞机用于单兵飞行作战,似乎也行,只要不是正面进攻,有很多可以发挥的地方。
想到这里,方文也起身,走到黑板前。
“你们的建议非常好,我结合你们的思路,这么进行设计。”
他拿起粉笔在黑板上画出草图。
“单兵飞行装置可以极简化,只需要3个部分组成。第一部分是升力结构,自转旋翼,安装在机身顶部,但没有动力传动系统,仅通过铰链与旋翼轴连接,可自由旋转。第二部分是推进装置和驾驶座舱,在座舱后部配备螺旋桨发动机,仅提供向前的推力,不驱动旋翼。第三部分是尾翼与起落架,通过尾翼操控方向和稳定姿态,起落架采用轮式起落架,这样可以满足短距离滑跑起飞。”
他说完后,研究人员围着黑板继续讨论起来。
这次是根据方文的设计,讨论如何才能实现。
虽然已经是深夜了,可他们依然保持着充沛的精力研讨着。
路泽轩将会议记事本合拢收起来,出去了。
过了会,他带着办公室的工作人员提着一个个食盒进来。
为研讨会准备的宵夜来了。
..........
一夜过后,新的研究项目组成立。
方文亲自担任项目组长,组员则是他从各研究组和飞机制造2厂抽调的。
研究场所则安排在飞机制造2厂,征用了一个制造机库。
单兵飞行装置项目组成立后的第一个重要事项就是材料选择。
这种轻型化飞行器,本身定义就是特种作战,只要机体牢固就行,不考虑防弹性。
因此,材料选择轻型化为主。
桨叶方面是小组第一个制作的。
材质用到了云杉。
云杉是航空业公认的最优木材,密度仅 0.42g/cm?,抗弯曲强度达 110MPa,比普通松木高 30%,且纹理均匀、不易开裂,被用于 P-51、喷火战斗机的机翼主梁。
用在旋翼上也是很好的翼梁材质,可以让桨叶重量大幅降低,却又能保证强度。
以四川的云杉木为梁,搭配枫木、桃花心木层压填充,前缘再覆黄铜薄板加固,外缘抗冲击层是2毫米航空级铝合金。
为了保证桨叶结构不会在高速旋转下散架,还要用上方文上次从美国采购的酚醛树脂胶粘合,配合不锈钢抽芯铆钉铆接,确保骨架与金属层无缝贴合。
而桨叶蒙皮则采用法国产特级亚麻航空蒙布,经纬密度达 200根/英寸,比普通棉麻蒙布强度高 50%,且延展性低,能贴合桨叶的翼型弧度又有很好的抗磨性。
做好了桨叶,方文便让小组成员将其安装在特制的旋转机械结构上,用12缸发动机产生的高速旋转动力来模拟空中自旋。
在长时间的旋转状态下,桨叶结构保持良好,算是通过了。
随后是座舱和尾翼。
轻型化的座舱外壳,尾翼外壳采用2毫米铝合金,内部为木制结构填充,特种钢为骨架。
至于起落架,则采用固定式,钢结构基架,橡胶轮胎。
做好了这一切,接下来就该动力系统了。
这也是单兵飞行器的关键。
以前的老式航空发动机动力够,但体积重量太大,不行。
实际上,单兵飞行器并不需要12缸的大动力,甚至8缸的动力都多了,削减成4缸就可以用。
但效率必须提升。
为此,方文着手于新型涡轮增压装置的研发。
.........
工程实验室中。
方文启动发动机,同时也开启异能。
发动机中的黑色变形物质在他的控制下变成不同形状,来检测如何更好的改造。
上百次的实物变形模拟后,他根据收集的数据进行设计,然后亲自动手制作涡轮增压装置的零部件。
2天时间过去,制作好的零部件组装起来,变成了一个只有拳头大小的机械部件。
如此精密的涡轮机构,连接上压气机端,安装在发动机上测试。
在发动机启动后,方文就露出笑容,成功了,这个装置达到了他想要的效果,让单一气缸的功率提升了百分之35。
有了这种提升,就意味着泰山发动机将会出现巨大变革。
简单来说,就相当于未来的电脑CPU超频,3000赫兹的CPU通过超频达到4000的效果。
在发动机领域,通过涡轮增压,将原来10缸的发动机,可以达到12缸的效果。
这还是已经使用了部分增压技术的发动机上的变化。
如果是自吸气发动机用上这种新型涡轮增压装置,甚至能提升60%的功率。
第682章 凌云-1型单兵飞行器,试飞与特种兵招募
新型涡轮增压原型装置测试成功后,方文心中激动。
这代表着泰山军工的航空发动机技术真正走到了世界第一流水平。
同时期掌握这种技术的,只有美国的通用电气。
连英国人目前还在战机发动机领域精研机械式增压技术。
美国的p40战机,为什么能保证性能又价格低,就是采用了搭载了涡轮增压的艾利森 V-1710直列发动机。
从而使v-1710从自进气发动机变成了涡轮增压活塞式发动机,一举性能大增。
泰山自有技术的西罗改进型航空发动机使用的是机械增压技术,换成涡轮增压装置的话,性能可以提升20%-30%,这对于航空发动机来说是非常重大的技术突破。
为此,方文在主持单兵飞行器项目组工作的同时,又调集了发动机制造厂的工程师,进行发动机升级改造实验。
改造分成两种。
v12型,v4型。
工程师们在方文的带领下,在实验车间里将气缸结构做出改进,原有的机械增压装置去除,改成了涡轮增压装置。
结构上的改变并不大,在随后的测试中改进的发动机性能良好。
v12型发动机的整体性能相比原机提升超过23%,甚至还有可以优化提升的空间。
v4型发动机,为了能够用于旋翼机,体积做的更小了,其中零部件的精密度也更高了。
方文的主要精力都放在v4型发动机上。
V4型发动机的攻坚难点,是在“小体积”与“高可靠性”的矛盾里。
为适配“凌云-1型单兵飞行器”的机身空间,发动机长度必须控制在60厘米内,重量不超过30公斤,这比原有机型缩减了30%体积,部件却要承受涡轮增压带来的更高压力。
气缸爆发压力从原机的6.5兆帕飙升至8.2兆帕,普通缸体根本扛不住。
为了节省时间,方文干脆吃住在实验车间里,和发动机厂的工程师们加班加点的不断试制着。
一个个气缸件试制失败,但每一次失败都能让方文发现其中的问题,并尝试改进。
四天四夜的攻坚试制后,v4发动机气缸件达到了他的要求。
随后,组装好的v4发动机进行了测试。
还是有问题。
因为V4型发动机的涡轮尺寸相对更小,转速达到相应效能才能匹配,也就是说发动机启动后需要3秒才能达到峰值扭矩。
这种性能缺陷,是绝对不能用在高速战斗机上的。
可在低速‘单兵飞行器’上,却不算什么问题。
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