航空崛起
时间:2023-05-21 来源: 作者:霞飞红绡
轰20战略轰炸机的研制任务非常紧迫,因为上面可是计划要让它亮相七十周年国庆大阅兵的!从立项到今年八月完成详细设计,也不过是一年的时间,首飞的时间节点是在2015年6月,也就是说还有不到三年的时间,林鹏怎么能不感到紧迫呢!
虽然时间很紧迫,但是却不能出一点差错,中国又是第一次搞这样先进的隐身战略轰炸机,要突破的关键技术太多了,每一位设计师都不敢掉以轻心!
第七百二十四章 轰20战略轰炸机双旋转挂架
还有一个月就要完成所有的详细设计了,林鹏召集几位副总师,开了一个小会,主要还是讨论一下还有哪些未完善的设计。
林鹏首先发言“今天请大家来,主要还是想落实一下,咱们的详细设计还有哪些需要再完善的,毕竟这一次详细设计评审,一定会非常的严格,我们要把最完善的设计拿出来,尽量不要让评审专家们找到毛病。”
副总师高明道“目前我们的轰20详细设计,基本上都做得非常到位了,只是在旋转挂架的一些细节方面,我们还需要完善。因为我们的轰20采用的是不同于b2轰炸机的设计,b2轰炸机是单旋转挂架,而我们的轰20是双旋转挂架,所以在这个双旋转挂架的可靠性方面,我们的验证还不够充分!”
战略轰炸机的弹仓内挂架,确实非常的重要,它甚至仅次于隐身设计和发动机,轰六各个型号的弹舱由于宽度和深度都不够,所以基本上只能挂载一些普通的炸弹,而要挂巡航导弹的话就只能挂在机翼下。
中国一直就没有设计过战略轰炸机的旋转挂架,这种挂架好比一个左轮手枪,每一枚巡航导弹或者防区外打击武器,都是一枚左轮手枪的子弹,通过旋转机构,转到弹仓门口的那一枚弹才能发射出去。
林鹏笑道“是啊,我们的轰20双旋转挂架,可是歼二零的近距格斗导弹旋转挂架要复杂得多。所以可靠性确实需要更高,当然要完全的验证双旋转挂架的可靠性,光靠设计阶段的测试还不够,今后在飞机上测试才是更为关键的。所以现在我们需要把这双旋转挂架的设计图纸审到位了,没有一点差错,等试飞的时候肯定还会有改动。”
轰20战略轰炸机的载弹量可是要比b2隐身战略轰炸机足足大了一倍左右,主弹仓也是要比b2的主弹仓更长更宽更大,所以它的旋转挂架也是两个。
战略轰炸机的弹仓内置旋转挂架的设计十分关键,因为战略轰炸机的战略打击能力,就要从它的载弹量和弹的性能威力上体现出来。
未来战争条件下,战略轰炸机基本上不可能扔普通的航空炸弹了,都是精确打击武器,最差也是滑翔制导炸弹,射程都是在数十公里之上。
除了滑翔制导炸弹以外,还有各种防区外武器,以及大中型的巡航导弹,甚至是空射弹道导弹都有。
所以这么多的机载弹种,要能够非常通用地挂在内置旋转挂架,并且通过旋转不断的发射出来,可靠性要求还非常高,这就对设计师提出了很高的要求。
尽管轰20战略轰炸机有b2轰炸机的技术资料作为参考,但是两型战略轰炸机并不相同,轰20足足要比b2轰炸机大了一倍,而且还能够超音速飞行,载弹量也是要比b2大了一倍。
数十吨的武器要顺利的完成发射,看似简单,实则不然。
早期的战略轰炸机是以地毯式轰炸而闻名的,就比如说b52轰炸机,一次就可以投放二十七吨炸弹,但是b52轰炸机的生存能力就堪忧了,被击落不少。
而且早期的b52轰炸机投放炸弹,采用的不是旋转挂架而是箱式挂架。
正因为b52战略轰炸机在实战中,采用地毯式临空轰炸,损失非常大,所以国就开始研制各种精确制导炸弹和空射巡航导弹,让战略轰炸机实现防区外打击的能力。
原来的箱式挂架无法挂载大型防区外弹药,而内壁固定式挂架也挂不了多少,弹仓的利用率就非常低。
在这种情况下,一种新的挂架被设计出来了,它就是旋转发射挂架。军的战略轰炸机旋转挂架有一根同心轴,每一根轴上辐射出8个挂架,这些挂架不但可以挂载各种制导炸弹,还可以挂载巡航导弹。
b1b、b2a和b52h战略轰炸机上面,都是安装的这种挂架。
毛子的图160的两个弹仓可以容纳两个旋转挂架,每个可以携带6枚kh55系列巡航导弹;也可以搭载四个更小的挂架携带24枚kh101或kh15巡航导弹。
轰20战略轰炸机的起飞重量和载弹量都与图160有得一拼,所以也是双旋转挂架,但是这个旋转挂架又与图160的不同。
因为图160的双旋转挂架是前后布置的,相当于两个武器仓,而轰20由于是飞翼布局,所以它采用的是并列的双旋转挂架,主弹仓宽度非常大,可以满足双旋转挂架的布置。
图160的主弹仓单个尺寸为113米19米19米,b2战略轰炸机的主弹仓尺寸为74米24米19米,而轰20的主弹仓是联在一起的,就好比歼20的主弹仓,它的尺寸达到了95米38米20米。
同时轰20战略轰炸机在前面还有两个小型弹仓,尺寸达到70米25米15米,可以挂一些小型的制导炸弹和巡航导弹,这样轰20总挂弹量就达到了55吨,相当于b2的两倍还要多。
副总师宋雨阳道“林总,请放心吧,弹仓设计是我主抓的,我一定会把咱们的轰20战略轰炸机弹仓和旋转挂架设计成世界上最好的战略轰炸机弹仓和旋转挂架,因为咱们的轰20是世界上最好的战略轰炸机!”
说得多好啊,轰20就是世界上最好的战略轰炸机!
林鹏也不由得为之心中一热,轰20战略轰炸机是他第一次全面主持的重点型号项目,他知道肩上的责任有多重。
所以林鹏拍了拍宋雨阳的肩膀道“好,我相信你的能力肯定是没有问题的。来,咱们再梳理一下轰20战略轰炸机的详细设计,各个系统还有什么问题没有。”
接下来林鹏总师和几位副总师,就轰20战略轰炸机的总体气动设计,机载航电系统,发动机系统,进气道系统,起落架系统等各个子系统都进行了一一的梳理,认真查找是否还有问题。
还别说,在梳理的过程中又发现了几个小问题,如果没有做这个工作,到时候就会影响轰20战略轰炸机的详细设计评审,如果出现评审未通过的事情,那就太打脸了,而且对轰20战略轰炸机项目来说也会是一个巨大的打击,按进度完成研制就更困难了。
正因为如此,林鹏也不得不十分的仔细,不能放过任何一个问题。
第七百二十五章 远轰的动力:涡扇25C加力式涡扇发动机
对于轰20战略轰炸机来说,其实现在最关键的还是动力系统,因为轰20要能够超音速飞行,所以它采用的是一种大推力的加力式涡扇发动机,这款发动机就是基于涡扇二五a发展而来的涡扇二五c。
涡扇二五c的设计指标相当高,要让一架重达二百七十吨的战略轰炸机达到22马赫的最大飞行速度,没有强劲有力的动力是不行的。
比如说图160战略轰炸机,之所以能够飞到20马赫,除了它有一个变后掠翼,在机翼后掠时有利于高速飞行外,还有四台推力强劲的加力式涡扇发动机,这就是nk32涡扇发动机。
nk32涡扇发动机巡航推力137千牛,最大加力推力达到245千牛,也就是二十五吨左右的最大加力推力。
而涡扇二五c的指标就更高了,要知道它是基于无加力的涡扇二五a而来的,涡扇二五a的最大推力为20吨,当然由于是大涵道比的发动机,改进为涡扇二五c之后,涵道比变小,又增加了后燃器,所以巡航推力达到18吨,最大加力推力30吨!
这又是一款三十吨推力的发动机,并且是加力式的,所以设计研制难度也是很大的,尽管中国航发有nk32涡扇发动机的技术资料可以参考,但是毕竟nk32涡扇发动机的技术已经过时了,这等于还是要摸着石头过河。
涡扇二五c可以说是目前世界上推力最大的加力式涡扇发动机了,当然它还没有完成所有的研发。
目前的进度也刚刚到了首批原型机的制造阶段,要赶上轰20首飞时间也非常的紧迫。
轰20预计是在二零一五年进行首飞,所以对于中国航发涡扇二五c发动机项目来说,也只有两年多的时间了。
中国航发集团希安发动机有限公司,正是涡扇二五c发动机的研制单位。
林鹏和几位副总师,今天一起来到了希安发动机公司,探视涡扇二五c发动机的研制情况,作为主机所林鹏他们必须要掌握轰20相关子系统的研制进度,因为任何一个子系统的研制进度滞后,都将导致整个轰20项目的滞后,发生那种情况的话,后果很严重。
要知道希安发动机有限公司的实力也是很强的,中国航空发动机之父就是希发原来的副厂长和设计所所长。
只不过很可惜的是,中国航空发动机之父在三年前去世了,不过他培养出来的人才也是非常多的,就像宋老他们这些老一辈的飞机设计大师,培养出了扬威总师唐总师等中年一代的设计大师一样,航发也是后继有人的。
涡扇二五c发动机项目总师吴林明,带着几个副总师,和林鹏他们进行了简短的沟通之后,便一起来到了涡扇二五c发动机的零部件试制车间。
目前涡扇二五c发动机首批原型机已经快要完成所有的零部件试制和测试了,用不了多久就可以完成总装,然后进行地面测试,高空飞行台测试。
最后完成设计定型就能够装到轰20上进行试飞。
这么大推力的涡扇发动机,除了设计方面的难度外,更考验制造能力。
吴林明总师道“林总,咱们的涡扇二五c加力式涡扇发动机,也有不少的部件采用了3d打印技术,确实效果非常不错,今天我们就去看一看3d打印的钛合压气机机匣,等你看了就知道,绝对比铸造的更好!”
林鹏笑道“确实非常不错,你们的胆量也真是非常大,3d打印技术目前还没有全面推广开来,这个值得点赞!”
吴总师道“我们也是没有办法啊,因为涡扇二五c的复杂薄壁钛合金整体机匣,制造技术难度太高了,它需要有非常高的精密铸造技术,而3d打印技术非常适合突破传统的精密铸造技术,实现更精密的制造。”
林鹏笑道“是,采用3d打印钛合金零部件,特别是复杂的构件,可以大大缩短研制周期,减少昂贵的钛合金材料消耗,降低研发和制造成本!等将来3d打印产业发展到一定的程度,成本还将进一步降低,这对我们的整个轰20项目成本控制来说,也是一件利好的事情,目前我们的轰20机体结构上也有不少的3d打印部件,它大概也会成为全世界第一款应用3d打印技术的战略轰炸机了,而且应用的3d打印零部件还真的不少,甚至连发动机也用上了。”
一行数人先是来到车间旁边的检验室,吴总师道“我们先看一下,最近一件3d打印钛合压气机机匣的检验情况!”
林鹏笑道“好的!”
对于3d打印钛合金机匣,林鹏还是比较相信没有问题的,因为中国的3d打印钛合金技术目前是世界上领先的水平。
检验室也是高标准的,甚至进去都要换上科研人员才穿的衣服,不能有灰尘带进去。
看到吴总师带着林总师等人来了,检验室的几个检验人员也连忙起来迎接,吴总师问道“小宋,咱们最近打印的一件钛合金机匣,检验结果怎么样拿出来给林总师看一看!”
负责检验室的小宋,连忙道“好的,吴总师,林总师,3件钛合金机匣检验结果合格,没有发现不符合项,我这就去拿报告。”
听到这句话,吴总师和林鹏等人都放心了。
很快报告就拿了过来,林鹏认真的看了一遍,确实检验结果显示这一件钛合金机匣的质量达到了优良,不仅仅是合格。
林鹏笑道“看来咱们的3d打印技术确实非常成熟了,这一件钛合金机匣质量达到优良,如果是用精密铸造工艺,估计次品率和缺陷很难控制得下来。”
吴总师道“可不是嘛,幸好我们的3d打印技术非常厉害,要不然我们也没有信心如期完成涡扇二五c发动机的设计研制工作。”
其实不仅仅林鹏他们主机所压力很大,作为轰20项目的参研单位,希安航空发动机公司的领导们,特别是涡扇二五c发动机项目的领导们压力同样非常大。
涡扇二五c发动机的研制时间非常紧迫,而且又是作为新发动机,要直接上新机进行试飞,什么都是新的,出故障的概率就比较大,但是轰20和涡扇二五c偏偏又不能出现任何的故障。
第七百二十六章 激光直接成型发动机钛合金机匣
3d打印钛合金机匣,主要还是由于中国航空工业在钛合金精密铸造技术方面,与欧美航空强国相比,还存在一定的差距,还没有攻克大型薄壁复杂整体精铸件铸造关键技术。
3d打印技术,可以说又是一次弯道超车的机会。
钛合金精密铸造技术,是国最先研究应用,同时也是一直处于世界最高水平,比如说f100、f119等航空发动机的大型薄壁整体钛合金中介机匣、风扇、高压压气机机匣等铸件,都是采用精密铸造技术完成的,尺寸大,精度高,质量好。
轰20采用的涡扇25c发动机,其钛合金机匣的尺寸就要比f119这样的战斗机用发动机要大多了,尺寸超过一米五,壁厚最低只有2毫米,所以要用铸造技术来完成,就算是国也够呛的。
而采用3d打印钛合金技术,这就要容易实现多了,当然这也是对中国来说,国外还没有此类大型机匣3d打印的成功案例。
林鹏和总师们又一起看了一下钛合金3d打印机匣的实物,看完后林鹏也是赞叹道“3d打印技术确实先进,这件机匣看起来就好像一件完美的工艺品,找不到一丝的缺陷。”
吴总师笑道“是啊,别看3d打印技术说起来简单,就跟打印文件似的,事实上在3d打印成型的过程中,各种参数的控制,都非常关键,还有熔池的凝固过程对激光3d打印最终成形件的综合性能影响也非常大。”
宋雨阳笑道“没错,凝固速率过慢引起的晶粒粗化将极大地降低强度,但是凝固速率过快易造成部件内部微裂纹和孔隙等缺陷,导致零部件寿命缩短,并且还存在极大的隐患。”
林鹏道“所以咱们的3d打印过程中的高精度测量技术也非常重要,幸好在这方面我们中国走在世界前列,解决了这个大难题,才能够打印出这么完美的钛合金机匣。”
吴总师道“以前我还不知道,3d打印技术这么神奇,现在终于见识到了。而且3d打印技术的发展,未来是不可限量的,北航王明教授他们的推测,未来十年到二十年,3d打印航空零部件产业的市场非常广阔,可能会达到万亿美元的巨大市场。”
林鹏笑道“是啊,所以我们的领导也在大力推动3d打印产业的发展,这项技术甚至可能会引发一场工业革命,特别是在咱们航空领域的应用将会越来越多,我想将来会有很多的飞机和飞机发动机零部件,都采用3d打印技术制造出来。”
对涡扇二五c发动机的试制情况,有了一个详细的了解之后,林鹏也变得非常有信心了,的确有了涡扇二五a发动机的成功,涡扇二五b和涡扇二五c就相对来说要容易一些了。
因为它们都是同一个核心机派生出来的不同类型的发动机,涡扇二五a在运三零的试飞当中,表现非常不错,基本上没有发生过什么问题。
来到车间外面,林鹏看到远处有一排新的厂房正在建设当中,这就是希安航空发动机有限公司新建的脉动式发动机总装厂房。
林鹏高兴地道“吴总师,这个新厂房真是大呀,脉动式生产线也非常不错,将来可以大幅度提高发动机的制造速度!相信我们不会出现飞机等发动机的情况了!”
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