要模擬試驗,首先需要有強大進口空氣流量,而這次試驗的核心機又不同於普通的航空發動機整機試驗,沒有低壓壓氣機對氣流的預壓縮,這就對高空臺的能力提出了更高的要求。
這時就需要整個高空臺設備全速運轉,所需要大量地能源早就飛速燃燒起來,高空臺旁邊一處看似毫不起眼的三座爐子這一刻卻消耗着足足能提供一坐中型城市所需的天然氣,這裡要對即將進入高空臺使用的空氣進行加熱。
加熱器(沖天爐)使用天然氣作燃料,現在所消耗的天然氣已經足以供40萬戶人家正常使用。
在吞噬了大量的天然氣之後,它也爆發出驚人的能量,從沖天爐中流過的空氣流量高達52kg/s,這是爲核心機設計流量相匹配的數據,而現在,這些流過沖天爐之後的空氣已經燥熱起來。
高達650k的溫度換算成攝氏度也有按接近400度,這麼高的溫度空氣若以52kg/s的流量吹到人身上,恐怕早就..........
但現在不同,這些高溫氣流被送進了高空艙中,又被吸進了核心機的壓氣機中,經過第一級支撐點支撐筋兼整流靜子的整流之後,這就顯得比較平順。
然後被高速轉動的高壓壓氣機吸進去,第一級鈦合金葉輪壓縮之後,流量再次增加,又繼續是靜子對增壓過後的空氣再次整流,再進入第二級壓氣機葉輪,更進一步增壓。
就這樣一級一級地壓縮,不僅空氣被壓縮的更狠,在被壓縮的同時也有更多的機械能通過氣流和鈦合金葉輪的接觸,被有效的轉化傳遞成空氣的內能,本來就很高的溫度再次上升。
經過前三級鈦合金壓氣葉輪的壓縮之後,空氣的溫度已經不是鈦合金可以承受的了,若是第四級葉輪也也用鈦合金製造,直接就能讓第四級葉輪燃燒起來。
因此。從第四級壓氣機葉輪開始,各項力學性能都很好的鈦合金不得不被放棄,專門爲高溫環境研製的葉片被裝上後面五級壓氣機、靜子,只有這樣才能保證當最後的空氣壓縮完成之後。整個壓氣機不會被損壞,可以連續地工作下去。
來到燃燒室的高溫空氣和氣動霧化噴嘴混合,再一起被點燃,混合後的燃氣體被點燃,開始急劇膨脹。又被送進後面的高溫渦輪。
這時候的高溫渦輪自然就必須要能忍受超高溫度,急劇沖刷着渦輪上的高溫燃氣在給渦輪傳遞了高溫的同時,也讓渦輪高速轉動起來,燃氣從渦輪葉片之間的縫隙穿過之後,又被靜子再次整流。
經過這樣段艱辛之後,被噴出的高溫燃氣已經是面紅耳赤,沒有了束縛的活躍燃氣分子在後續的高溫燃氣的擠壓之下向後噴出,這就是渦扇發動機的一個重要動力來源。
到了這個時候,整個核心機就算是開始了工作,後續的就是將核心機的轉速不斷增加。一直到達到設計轉速,甚至還需要超過設計轉速運轉,這和電子計算機cpu的超頻運算有異曲同工之妙。
先不說如何加速核心機的轉速,又是如何達到全功率運轉,現在的問題是需要將高空倉中核心機噴射出來的高溫燃氣及時排出。
爲了排出這些高溫高速的燃氣,又需要用到複雜地排氣系統,這套排氣系統比起對高速空氣加熱的沖天爐更是逆天。
排氣系統需要排出的東西是經過了核心機燃燒之後的高速燃氣,整個核心機已經完全可以算是一臺單轉子渦噴發動機,它的推力已經遠遠超過了殲六戰鬥機使用的渦噴6發動機。
比渦噴6發動機還要強大的燃氣發生裝置,產生的高溫燃氣需要被快速抽出高空模擬倉中。可以想想需要什麼東西才能做到?
這就需要大量的排氣裝置來工作,它們並聯在一起將這些高溫燃氣抽出去,這也就不可避免的要發生熱交換,導致排氣裝置本身溫度急劇增加。爲了排氣裝置可以連續工作,就必須要有強大的冷卻系統。
完成對排氣裝置進行連續冷卻,最好的介質就是水冷,這東西是最好、最實用不過,大量的水被從一早就建設好的水庫中引過來完成冷卻。
如此就能實現航空發動機高空艙的運用,它能對需要測試的發動機進行各種空域環境下的試驗。這一切開動起來之後,整個江由地區的民用、工業用電早就被拉閘,全力保證高空臺試驗。
而這裡的人們纔剛剛體驗到這種生活,也不知道是國家的幸運、還是他們的不幸,但在**十年代西南地區,沒有三峽工程的發電,要想肆意的用電肯定是不可能。
從核心機開始測試算起,到現在已經過去三十五分鐘,楊輝和其它人一起焦急地的等待着最後的結果,這種感覺就如同無數家長在高考考場外等待着自己的子女從考場走出來一樣。
心中既有忐忑也有激動,還有更多其他的感情,反正是各種五味雜陳,一直到整個高空臺慢慢停止運轉,這就意味着半個多小時的測試已經完成,結果已經躍然紙上。
“出來啦,出來啦,大家都快跟我過來!”
揮舞着手中的一騾紙,劉總工臉上有抑制不住的高興,剛纔的劉總工是在數據測控中心全程觀看了核心機的測試,雖然這只是第一次全功率高空臺測試,但這次也是最重要的一次。
這一次雖然得到的數據不是太詳盡,但也能得出一個大概,從這次的測試中就可以推算出一些核心機的具體情況。
全程監控了這次核心機的測試,劉總工心裡早就有數,數據剛剛到手還沒有開始進行初步分析,就被劉總工拿着衝出來報喜,並招呼大家一起到一邊去坐下分析。
各自迅速找到一個靠前的位置坐下,就等着劉總工將手中的數據拿出來給大家通報。眼看幾十雙綠油油的眼睛如同餓狼一樣盯着自己手中這薄薄的十多張紙。
劉總工突然感到這十多張紙有着千斤總量,拿起來打開這一摞紙,仔細看了看這裡面的數據,又在另外的一張草紙上寫寫畫畫,突然停頓了下來......
幾秒之後又反應過來,心裡是一陣狂喜,抑制住激動又重新計算兩次,對比三次得出的最後數據,這已經沒有什麼大問題了。
“核心機海平面進口總溫443.88k,進口壓力3.794mpa,空氣流量52.56kg/s,渦輪前溫度1412攝氏度。在剛纔爲期半小時的測試中,我們粗略測試了整臺發動機從海平面高度一直到24000米高度的動力損失情況,推力曲線一直到了22000米推力纔出現較大下降。”
19000米纔開始出現較大的動力損失,表明這臺核心機的高空性能雖然不是太優秀,但只要不把低壓風扇的函道比做的太大,不把它用來做高空截擊機。
只是做注重中低空性能的帶三代戰鬥機動力是絕對沒有問題的,至於做客機發動機就更沒有問題,什麼客機要飛到兩萬米的高空去?