林鵬也看出來了,李吉生教授確實是一個很好的導師。
CFD方法,是計算機輔助空氣動力設計的核心,在飛機設計中的作用確實是越來越大了。
比如說早在七十年代,M國NASA驗證戰鬥機高機動技術的HIMIT驗證機,在設計中就採用了CFD方法進行多種方案的比較,收到良好的效果,通過計算還發現了方案中的一些問題。
再一個例子就是F22戰鬥機了,洛馬公司在設計F22戰鬥機時,氣動載荷計算中就應用了CFD方法,加快了設計進度。
把相關的手續辦完之後,李吉生教授就帶着林鵬和宋雨陽到了他辦公室。
就三個設計方案,展開了討論分析。
李吉生教授道:“剛纔看了你們的方案資料,才發現你們的方案,對機翼扭轉角設計還有細緻的考慮,可以說一說計算機仿真流體力學的情況嗎?”
林鵬笑道:“當然,還是讓小宋給您說一說吧!”
宋雨陽點頭道:“是的老師,唐總師和林大哥在方案總體設計的時候,也考慮到了機翼扭轉的不同角度,對飛機的氣動性能會產生不同的影響。
比如說我們通過CFD分析,在扭轉角爲三度時,可以得到最大升力係數,並且失速要比扭轉角爲零時更晚,這說明在機翼上採用扭轉的設計,可以使翼梢部分升力降低,防止翼梢先開始失速,這樣就改善了機翼的失速特性!
而如果機翼扭轉角達到六度時,雖然失速攻角和三度時幾乎一樣,但是最大升力係數卻變小了,所以綜合來看,扭轉角三度在失速特性方面是最好的。”
李吉生教授笑道:“不錯,新殲轟應該要極力的改善殲轟七系列容易失速的缺陷,作爲下一代多用途殲擊轟炸機,要考慮到的確實更多!小宋,那在這幾種扭轉角下,飛機的跨聲速特性有什麼不同?”
宋雨陽道:“機翼扭轉角增大,升力係數減小,越到機翼翼尖,扭轉越大,這樣可以防止翼尖先失速。通過仿真計算,我們發現還是扭轉角爲三度時,得到的升阻比最大,但是最終還是要通過風洞試驗來校驗這個計算結果,同時機翼前緣和後緣也要進一步修形,才能實現更好的氣動特性。”
李吉生道:“不錯,小宋啊,看來你真的成長了很多啊!但是你還要注意,那就是當飛機處於跨聲速範圍的時候,失速迎角是比亞聲速時要推遲一些的,升力係數增長也會不一致。這是因爲跨聲速流動情況比較複雜,哪怕用CFD方法也很難正確的模擬出來,所以要通過風洞試驗來模擬,獲得試驗數據,從而優化跨聲速階段的氣動特性設計。”
宋雨陽點了點頭道:“嗯,老師,我記住了。其實通過CFD我也發現,咱們這個飛機總體設計方案,在跨聲速範圍,升阻比是比較大的,這樣飛機阻力也就相對較小,對於這樣一架需要長航程的殲擊轟炸機來說,這個是很重要的。”
李吉生道:“嗯,非常好,不過咱們國內還是第一次設計這種蝶形機翼,還有全動式的雙垂尾,所以這也是非常考驗設計師的功力的。你們用CFD方法計算出來,機翼、尾翼和垂尾的耦合效應怎麼樣?”
宋雨陽微微一笑道:“雖然我們是第一次設計這樣的氣動外形,但是模擬計算的結果還真的不錯呢!無論是0.5馬赫還是0.9馬赫,還有1.7馬赫的條件下,這三個方案,機翼、尾翼和垂尾的流場特性都還比較好,耦合效應都不錯!”
李吉生看起來很淡然,其實他內心已經是波瀾起伏了,因爲這三個設計方案,都是非常超前的,作爲一名空氣動力學專家,國內最頂尖的飛機設計專業研究生導師,他又參加過很多的國際國內學術交流,但這樣的方案還真是從來沒有見過的。
這三個方案差別不是很大,特別是那一對明顯面積要比F22小了很多的,大後掠的外傾雙垂尾,絕對是一個大亮點。
這樣的垂尾不但減小了面積,降低了雷達反射面積,還可能是爲了實現戰機高攻角的機動性而採用的優化設計方案。
還有和F35類似的菱形機頭,除了隱身的考慮外,還有一點氣動上的作用,就是可以進一步提高戰機在高攻角下的穩定性。
整架飛機就是一個升力體,前機身也可以貢獻一些升力,這就和以前的殲七殲八,還有殲轟七A有着質的飛躍了。
哪怕是國產第三代戰鬥機殲十A飛機,在氣動設計方面,也是不能和這三個方案相比的。
雖然殲十戰鬥機也採用了翼身融合的設計,但是其融合度,還是比不上這三個方案。
採用了DSI進氣道,再加上進氣道邊條,這些與機身完美的融合,完全不亞於M國F35戰鬥機的氣動設計。
越是深入的討論,越讓李吉生教授,感覺到了中國航空工業的希望。無論是林鵬,還是他的學生宋雨陽,都是比他想象的要出色。
這一聊就聊了差不多一個小時,末了快到中午的飯點了,李吉生教授笑道:“今天中午就在咱們這兒吃飯。我知道你們的時間很緊,任務很重,放心吧,我會讓他們加班加點的給你們做好試驗。不過爲了提高試驗精度和效率,還是得專門設計製作模型安裝支撐裝置。你們不要着急!”
對於風洞試驗的程序和方法,林鵬已經是非常的清楚了,所以他知道李教授說的沒錯,模型安裝是最關鍵的環節,安裝的精度直接影響實驗數據的準確性,要在風洞這個小小的空間裡安裝模型,上百個傳感器要和模型連接,保證測壓管路不漏氣並暢通,工作量當然不小,需要時間。
試驗段安裝模型,需要人爬進去,用頭燈和手電作爲工作照明,而且還不能在試驗段和模型上留下包括汗水之類的任何異物,特別是在這種夏秋天,是非常辛苦的。
每一次試驗都需要將近十個工作人員,模型可能要反覆拆裝幾十次。
所以林鵬就連忙道:“不急,李教授,這一次真是要辛苦你們了。我們算過了,肯定能趕上型號論證會的,沒事兒!”