于总师走了,将杨辉介绍给了北航的朱教授就离开了,杨辉就带着基地的十多位‘科研人员’和朱教授的的十来名“打下手”的研究生,开始了气动数据的具体试验。
飞行器的气动试验很多,包括:动力模拟试验、多体干扰与分离试验、气动弹性试验、动导数试验,大迎角非定常试验、尾旋试验、风动模型自由飞试验、铰链力矩试验等等等等,各种大的试验项目加起来超过十多个大种类。
飞机属于飞行器、但是飞行器不全是飞机,有的飞行器的风洞试验是独有的,比如降落伞试验、玛努斯效应试验,这些试验就不是飞机所需要的试验项目了。
在新机的各项风洞试验中最关键的就是喷气动力进气道试验了,这个也是新机动得一个大手术,因为要将机头进气改为两肋进气,这些改动起来就比较麻烦。
新飞机的进气道改动必须要保证发动机的工作需要,这对于发动机的工作效率、发动机能不能正常工作、发动机的推力大小都是有着相当重要的影响。
在战斗机中进气道的作用更是得到进一步重视,战斗机要实现对高速气流的减速增压,第一步就是在进气道中进行,而大型亚音速民航客机中几乎就可以说是没有进气道,有的只是一个发动机吊舱罢了。
现代战斗机进气道按工作方式分为可调和不可调,或者按照工作状况也可分为三维轴对称与二维矩形等。
歼7飞机采用了带中心锥体的两激波系外冲压式三级可调节超音速进气道,以适应飞机高空超音速飞行的要求。但是在新机改为两肋进气后就有了新的问题,要知道进气道必须要和发动机的工况相匹配才是好的进气道。
歼七的是一款性能优良的两倍音速战斗机,在超过1.5倍音速后,低速飞行的进气道就会不适应发动机需要,从而要求歼七在设计中必须要采用可调式进气道,以改变进气道的进口截面积,排出多余的气流。
两肋进气本来就已经是增加了一些重量了,如果在加上笨重的调节机构可以想像,新的进气道是什么样子。
所以在新机的进气道设计中通过杨辉的多方协调,将新机的高速性能做了舍弃,首要保证低速性能,随后才是坚固高速性能,所以这在设计中就显得简单了。
不追求高速性能自然飞行马赫数就下来了,那么在进气道设计中就不用考虑在高速飞行时的进气效率,复杂的进口截面调节机构差不多可以说再见了。
加上新的小涵道涡喷就对气流的需求大上那么一些,那就只需要考虑极端情况了,设置上放气活门足以应付。
再考虑到新机的的飞行要求,于是结构简单的皮托管进气道就是不二之选,虽然它是效率最低的进气道,但是只要满足要求就够了。
这些进气道初始设计方案都是写到了文件中,参与设计的人员都是可以看的,朱教授对于新机采用这个简单的进气道表示可行,那么就要准备测试出这款新机的进气道形状。
没错就是测试出,而不是设计出,就目前来说通过实际风动测试,是最为靠谱的方案。朱教授就先安排了这个进气道的测试项目。
“看初始设计是将机头进气道改成了两肋进气道,那么就必须要考虑到附面层的影响,这个对于附面层的的厚度就是我们现在要测试的一个大项目。”
附面层这个东西怎么解释?简单些说就是:空气流动中是有黏性的,在新机的两肋进气设计方案中,气流会先流过机头表面然后再达到进气口。在这个过程中气流就和机头表面产生摩擦,同时由于摩擦气流产生粘性,所以这层靠近机头表面的气流就会相对于其它的气流变得缓慢一些,而这层缓慢的气流就称之为附面层。
飞机发动机不允许有附面层进入进气道,因为附面层气流会形成一小片气流缓慢区,这就和其它的高速气流格格不入,这种格格不入的气流就被称为:气流畸变。畸变的气流就会诱发发动机喘震,进而会导致发动机停车。
所以发动机必须隔离附面层,隔离附面层的方法就就又有多种。