第一百一十五章航空发动机

“小徐，你对航空发动机有兴趣吗？” 吴院士冷不丁的问出这个问题，让徐浩愣了愣。 徐浩确实是想来航空大学了解航空发动机的。 不然也不会因此找上吴院士。 但是他好像没有跟别人说过自己的这个想法吧？ 徐浩现在还不知道，他的老师早就看穿了他内心的想法。 所以跟吴院士提了两句。 吴院士本来也疑惑，好端端的徐浩怎么会突然想来航空大学找自己呢？ 恐怕授课只是借口。 这个半导体的人才突然要跨领域了解航空发动机？ 若是放在别人身上，吴院士一定会觉得对方在胡闹。 好好的半导体不研究，研究什么航空发动机？ 航空发动机跟半导体可完全不是一个领域的。 航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，主要为航空ji提供飞行所需的动力。 航空发动机也是飞机的核心部件。 航空发动机的研究对结构力学，材料学气体动力学，工程热力学，转子动力学，流体力学，电子学，控制理论等学科有极高的要求。 所以才会和半导体不是一个领域的。 据他所知徐浩，徐浩的专业知识和航空发动机完全不一样吧？ 对方都已经问出了自己是不是有兴趣，徐浩也不再扭扭捏捏直接点头。 “吴院士我主要是想先了解一下航空的相关体系。” “不知道有没有这个荣幸能够做你的学生？” 徐浩笑着说道。 吴院士是航空这边的人才。 如果有他的讲解，自己一定能够迅速的了解航空发动机的相关知识。 其他的院士听到徐浩对航空发动机感兴趣都露出了诧异的目光。 不过她们也没有打断徐浩和吴院士的交谈。 吴院士听到这番话已经笑得合不拢嘴了。 他巴不得有徐浩一个这么优秀的学生呢。 他知道这么优秀的孩子居然是钱院士的学生别提有多嫉妒了。 “这是我的荣幸。” “我现在先给你讲解一下航空的相关体系吧。” 有一个专业的老师给徐浩讲解和徐浩自己在网上查资料，那是完全不同的体验。 那一众院士也是坐在旁边旁听。 谁也没有着急离开。 “世界上具有独立研究航空发动机能力的国家不多，包括我国在内也只有5个而已。” “所以航空发动机是一个国家成为航空强国的重要标准。” 种花十分重视航空发展这一块。 徐浩正是因为深知这一点，所以才想了解航空的知识。 “发动机的价值大概占整机的30%左右，机型越小发动机的价值占比就越高。” “航空发动机的寿命周期要经历研发和采购使用维护三个阶段研发阶段又分为设计实验，发动机制造管理等环节。” “我国的第1台航空发动机是一百多年前问世的。” “100多年前也是喷气式发动机时代，航空上广泛用的是有压气机空气喷气式发动机。” “在压气机空气喷气是发动机中，压气机是用燃烧室后的人去涡轮来驱动。” “所以大家又喜欢称呼这类发动机为燃气涡轮发动机。” “不过燃气涡轮发动机还可以细分为涡轮，喷气发动机，涡轮风扇发动机，涡轮旋螺桨发动机，涡轮轴和旋螺桨风扇发动机。” 吴院士推了推自己的眼镜，接着说道：“但是燃气涡轮发动机并没有使用多久，在那一时期过后的30年后，国家就研发出来了活塞式发动机。” “哪怕是现在，也有一些飞机仍在用活塞式发动机。” “活塞式航空发动机是一种往复式内燃机，主要是通过带动漩涡，将高速转动而产生推力。” “为满足功率要求，活塞发动机一般由多气缸组合构成多个缸体，多个缸体同时工作带动曲轴和螺旋桨转动以产生足够的动力。” “活塞发动机的推力必须要大于2000k，它的特点是低速度，低油耗。” “也正是因为活塞发动机效率高，耗油率低和价格低廉的优点，所以才沿用到了至今。” “不过如今使用活塞发动机的一般都是运输机，以及一些救援机之类的。” “后面活塞发动机逐渐被涡喷发动机替代。” “涡喷发动机一般由进气装置压气机，燃烧室，涡轮以及喷管等部件组成。” 吴院士喝了口水润润嗓子之后，接着给徐浩讲解涡喷发动机的原理。 “涡喷发动机的流程是在核心机中完成的，这里面就包括了空气的压缩燃烧涡轮做功等。” “空气经进气管进入发动机后，首先经过压气机加压之后进入燃烧室，以燃料掺混点火，燃烧之后形成高温气体，高温气体膨胀驱动涡轮工作经过涡轮的人气通过喷管排出而产生推力。” “战斗机需要短时间增加推力，时就在涡轮后面加一个加力燃烧室喷入燃油让未充分燃烧的人气已喷入的人有混合再次燃烧，可增加1.5倍左右的推力。” “不过涡喷发动机也是有缺点的，涡喷发动机产生推力的时候会高速喷出人气，高速高温人气喷出发动机后直接散翼，造成巨大的能量损失。” 一旁的徐浩总结了一句：“。简单来说，涡喷发动机的缺点就是间接性差，油耗高？” 吴院士眼前一亮：“你这句话说到点子上面。” “现在我国只有二代战斗机还在用涡喷发动机，其他的大部分都被涡轮风扇发动机取代。” 徐浩听着吴院士的讲解，认真的记下了这些话。 “涡扇发动机就是由涡轮喷气发动机改善的，在核心机的基础上增加了风扇和低压涡轮，风扇转动压缩空气，经压缩的空气分成两股。” “外股气流平行涌动，经喷管直接排出产生推力。” “内股气流与普通喷气发动机一样，经过压气机燃烧室和涡轮之后，由喷管排出。” “外股与内股气流之间的流量之比，称函道比或者流量比。” “在核心机相同的条件之下，由于涡轮风扇发动机空气流量大，排气速度低，所以与涡轮喷气发动机相比，推力大，推进效率高，耗油率低。” 吴院士的名下也有不少的学生。 这些学生都是来自各地的天才。 即便自己讲课的时候，那些学生也是一副认真的样子。 可自己稍微讲快一点，那些学生都听不懂。 吴院士这个人讲课有一个毛病，一讲到激动的地方就喜欢加快语速。 他意识到这一点的时候已经有些晚了。 所以有些不好意思的问了徐浩有没有听懂。 毕竟在航空发动机这一块，徐浩可是个小白。 自己讲的这些知识或许对于专业的人来说很通俗。 但却有些过于为难，徐浩这个不是航空领域的人了。 没想到徐浩点了点头，还一副无辜的表情：“所以涡扇发动机直接取代了涡喷发动机成为民用飞机的主要动力，而且分别向小涵道比的军用加力发动机和大涵道比的军民共用发动机两个方向发展，对吗？” 徐浩之前有了解过一些关于航空发动机的知识。 不过涉及到很多专业知识，他都不懂而已。 吴院士这么一说他就懂了。 甚至能够立马的反应过来。 吴院士也没有想到自己刚刚讲完，徐浩就已经联想到了这一点。 他还准备好好的控制一下自己的语速。 现在看来徐浩根本就不需要。 吴院士点了点头。 这孩子比他想象中的要聪明多了。 最起码自己带过那么多学生，没有哪一个学生能够跟徐浩一样反应迅速的。 “那接下来跟你说一下我国的战斗机发展历程吧。” “我国战斗机用的是小涵道比加力涡扇发动机，兼具亚音速巡航低油耗和超音速机动机的特点。” “1~4代的战斗机基本上用的都是这个发动机。” 说道这个问题，吴院长叹了口气。 “不过现在我国第5代战斗机却面临了发动机的问题。” 第5代战斗机不能再沿用之前的发动机了。 “国家预计10年之内研究出第5代战斗机的发动机，但这个研究项目一直搁浅。” “大多数航空领域的院士都束手无策。” 吴院士苦笑一声。 也不知道他有生之年还能不能看到第5代战斗机的发动机成功被研制出来。 坐在角落里面的呆小妹听得稀里糊涂的。 明明她都已经打开了手机，开始搜索航空机的相关知识。 可还是一点都听不懂。 她本来也不是想融入徐浩他们。 她只是想让自己看起来不要那么的格格不入。 因为她害怕自己会给徐浩丢脸。 毕竟说出去也是徐教授的女朋友。 结果居然这么的无知。 那别人不得嘲笑徐浩找了个这样的女人？ 听完了吴院士的讲解之后，安静的徐浩才提出了自己的第一个疑问。 “所以衡量航空发动机的指标就是推重比和涵道比？” 吴院士点了点头，露出了赞赏的目光：“是的。” “第5代战斗机的发动机也就是停留在了推重比上面。” 呆小妹在一旁听的稀里糊涂的。 什么是发动机的推重比？ 反正也听不懂，呆小妹已经放弃了。 算了。 她注定是这里最多余的。 还是安静的呆着，不要给徐浩添乱。 不过呆小妹的疑问很快就得到了答案。 因为吴院士开口了。 “发动机推重比是发动机推力重量比的简称。” 呆小妹刚刚恍然大悟，一抬头就看到了吴院士朝着自己善意的笑了笑。 呆小妹脸色一红，原来吴院士说这个问题是在给自己解释啊。 难道她脸上的无知已经表现的这么明显了吗？ 呆小妹十分尴尬的低着头，完了完了自己又给徐浩丢脸了。 而其他的院士脸上则是纷纷露出了笑容。 小徐这个女朋友也挺可爱的。 一般来说战斗机的推重比交高轰炸机等飞跃的推动比比较低。 徐浩若有所思：“对于军用飞机而言，推重比大事一个很不错的优势。” 吴院士点了点头：“不错。” 这也是一直困扰着他们的难题。 徐浩顿时听出来了，第5代战斗机面临什么问题？ 第5代战斗机现在面临的问题无非就是想要提高推重比。 但是想要提高推重比。 简单来说就是要增加航空发动机的动力。 要么就是减轻战斗机的重量。 不过无论是这哪一点。 都难倒了参与这个项目的所有工程师。 “研究这个项目的工程师，已经停滞了三年，因为我们到现在为止都没有找到合适的解决办法。” “如果降低飞机自身的重量，那就只能从燃油和火力上面解决。” 吴院士刚说完这句话，徐浩就立马明白了对方的意思。 无论是燃油还是火力都是必不可少的。 缺少燃油很有可能会造成坠机而亡。 缺少火力，那会造成火力拼不过对方。 战斗机就失去了战斗机的意义。 “其实我们的航空发动机技术落后于外国人50年。” “第3代战斗机我们已经追上了人家，可是在我们研制出第4代战斗机发动机的时候，人家就已经拿出了第5代战斗机。” 吴院士无声的叹了一口气。 也正是因为如此，他们才扛着巨大的压力。 徐浩开口问道：“这第5代发动机有什么指标吗？”