科技强国从升级镜头开始 - 第257章 大涵道涡扇发动机

    一款飞机发动机的性能好不好，通常首先就是看它的推力大小，然后在这基础上追求省油。
    但问题来了，
    根据f（推力）=w*（c1出口气流速度-c0飞机速度）以及效率n=2/1+（c1/c0）两个公式可以得出的结论：
    发动机出口气流速度c1越快，推力越大，但相应的效率就低。
    除了这个问题，飞机在不同的飞行高度和速度下，涵道比也有非常大的影响，比如对于小涵道比的战斗机来说，涵道比超过0.7，更适合低空，涵道比低于0.5，更适合高空。
    所以省油和推力，大涵道比和小涵道比，本身就是一个矛盾，很难做到各方面兼顾，而这其实还只是设计航发的时候，各种需求与技术的矛盾之一。
    每一个看似细微的设计改变，背后都是需求和技术权衡妥协的结果。
    当然，技术是在不断发展的嘛，科研也讲究一個大胆假设，小心论证。
    以客机和运输机的大涵道涡扇发动机为例，它们的进气口风扇只有一个，并且直径通常都在三米以上，因此可以吸入非常多的空气，其中大部分都进入了外涵道，提供了发动机85%以上的推力。
    因此对于大涵道发动机来说，扩大外涵道与风扇直径来增加推力的效果非常明显，f35上的f135发动机就是这么干的。
    但副作用也很明显，外涵道与风扇直径太大，迎风阻力就大，因此大涵道比的飞机，很难进行超音速飞行。
    于是就有人提出了个疑问，既然飞机在起飞或者格斗的时候，需要小涵道比获得更大的推力和速度，巡航的时候又追求大涵道比追求省油和续航，
    那如果弄一台可变涵道比的发动机，岂不是完美解决了这个问题？
    理论上确实可行，涡扇发动机说白了，就是两个直径大小不一样的筒子套在一起，只要造个大小可以伸缩的外筒子和风扇，一台可变涵道比的发动机就出来了。
    但就是这原理看似简单的东西，真想做出来难如登天。
    这东西一听名字就知道，结构肯定非常复杂，先不说能不能做出来了，光是在高温高速的发动机里面，加了这么多的系统和零件，可靠性和寿命就是老大难的问题。
    因此到目前为止，各国都还只是处于初期研发阶段，真正能拿出来的可变涵道比发动机，一个都没有。
    相较于一听就难度极高的可变涵道技术，变循环技术则相对简单，也好理解。
    变循环目前有两个方向，
    一个是根据情况，启用或停用加力燃烧室，而加力燃烧室其实就是在内涵道和外涵道喷出的冷热气体交汇处，再加一个喷油燃烧装置，利用空气中没有消耗掉的氧气再次燃烧，提高推力，在这种状态下，整台发动机其实和涡喷已经没有什么区别了。
    另一个则是直接通过增加几个气体的阀门，来控制进入内外涵道的气体比例，需要高推力起飞或突防的时候，就把大部分的气体都引入内涵道的燃烧室燃烧喷出。
    第二种方法，其实m国普惠在1962年就研发出来了，这款名为j-58的自循环发动机也是全球第一款投入使用的变循环发动机，装备它的是sr-71“黑鸟”战略侦察机。
    而这款装备了j-58自循环发动机，看起来极具科幻感宛如外星产物的飞机，也确实成为一个时代的神话。
    它是第一款成功突破热障的实用型喷气式飞机，3.2马赫的速度连导弹都追不上它，服役24年被上千枚防空导弹攻击过，但除了一次对高丽的侦查任务中被一枚5200导弹击伤，其余全部毫发无伤，其科技含量哪怕放在现在也还能打。
    在和老毛子的那场竞争中，他们双方在举国之力之下，确实憋出了很多黑科技，哪怕至今都还在享受那场科技竞赛所带来的余泽。
    不过在竞赛的过程中，普通民众的日子就没那么好过了，就和华国勒紧裤腰带搞两弹一样，奇迹都是要付出相应代价的。
    冷战结束后，黑鸟因为每架高达20亿刀的造价，以及每月3700万刀的使用成本，让老m也大呼吃不消，最终在1998年黯然退出了历史舞台。
    除了惠普的j-58，老美的ge公司也成功研发出过f-120变循环发动机，只不过因为成本等原因，最终也被淘汰了，后来ge公司就吸取了教训，不一味追求高技术，转而寻求起了性价比。
    目前反推力，变循环，变涵道这几种技术，华国也在研究攻克，目前已经拿出来的，就是加力燃烧室技术，但并不是那种可以自动启停的。
    至于康驰，
    他比较贪心，既然理论上可行，那就全都要！
    只不过真搞起来后，他发现事情远没有想象中的简单。
    不说别的，光是让他照着涡扇20的图纸，复刻出一台涡扇20都得费好大劲，更别说一款全新的黑科技发动机了。
    对于航发来说，有三大主要核心：设计、材料、工艺。
    其中设计图纸有了，材料想要什么国家肯定都会提供，但工艺这东西，如果不去航天工业学习，光靠康驰自己琢磨，没个一年半载估计都难。
    但从航空工业只给图纸没给工艺就能看出，他们对康驰多少还是想留一手的，这也能够理解，要是谁上来就找康驰要光刻机的图纸和技术，他肯定也不乐意。
    虽然蔡耀斌给他这些‘学习资料’的时候，看起来似乎云淡风轻，甚至生怕他不感兴趣，但背后肯定也是军方大佬们费了老大劲才帮他搞来的。
    所以康驰也没奢望能通过去西飞学习得到这些工艺，只能靠自己搞定。
    何以解忧，唯有开挂。
    于是康驰最终选择了技术降级，只要能造出一款具有这些功能的发动机，哪怕性能再差，只能顺利点火一秒，让系统能弹出面板就行了。
    但即便如此，整个设计的过程也极其艰难，光是设计一个可以折叠缩放的外涵道套筒，康驰就用了十多天，进行了几十次的尝试才终于勉强搞出了个大概可行的，整个原型机的研发更是耗费了足足四十多天，而且性能嘛……
    【物品：大涵道涡扇发动机】
    【制造者：康驰】
    【物品等级：1】
    【经验：0/50000】
    【物品状态：完好】
    【物品参数：最大推力8500kgf，最大反推力3500kgf，6-10可变涵道比，手动变循环加力燃烧室，使用寿命1000小时】
    【解析项目：无解析项】
    【通用经验：493464】
    【精通点：71（+20）】
    当看到系统顺利弹出的面板后，康驰欣喜之余，又难免有些小挫败感。
    一台进气口风扇直径足足3米，还有这么多前沿技术的发动机，最大推力竟然只有8.5吨，
    而且大涵道比发动机比较有优势的上万小时使用寿命，在他这里竟然比涡喷还低……
    只能说，航发是真的难。
    关键是航发不像芯片，芯片知道原理后，手搓一个性能差点的集成电路难度并不大，但航发无论性能如何，首先就要解决高温燃烧高速正常运转的问题，更何况还要成功加入这么多功能模块，因此起步门槛就非常高。
    不过有了原型机，剩下的就好办了。
    康驰决定大胆地进行升级，直到升不动为止，军用装备不整点黑科技怎么行！
    不止是这款发动机，以后要搞的小涵道比发动机，以及近距超高速离突防及火箭使用的旋转爆震冲压发动机，甚至整个无人机航母及舰载装备集群计划，他都准备把黑科技拉满。
    其实除了电池技术，一直以来，康驰对物品的升级都比较克制，因为是太黑的科技，肯定要对现有的工业体系升级才行，量产起来非常麻烦，成本也不一定能控制得住。
    其次是解析黑科技太耗费精通点了。
    最后，则是担心前期拿出太黑的科技，容易让人怀疑。
    但通过最近的几次试探，尤其是突然拿出来的超强碳纤维材料技术，别说是拉他去解刨了，连一句质疑都没有，让康驰的胆子顿时就大了很多。
    或许可能也有人会在背后怀疑，但肯定不会深究，或者说，当康驰拿出来的科技别人连理解都费劲的时候，最终解释权就已经在他手上了。
    随便忽悠几句你都找不出问题，还怎么深究？
    升级！
    【通用经验-50000】
    【通用经验-150000】
    【经验不足升级失败，同时文明未解锁前置376号金属元素】
    未解锁前置376号金属元素？
    当看到第三次升级系统弹出来的面板后，康驰顿时愣了愣。
    通用经验不足这个提示倒是没什么，两次升级就用了20万经验，剩下的29万多经验确实没办法升级了，但这个前置的376号金属元素又有点意思了……
    文明未解锁，意思应该就是人类目前都还没发现，根本不在元素周期表上的东西，而新元素的发现只有两种路径，
    一种是人工合成。
    一种是大自然本身就有，只不过没被找到，或者地球上压根就没有，在别的星球躺着等待人类发现。
    但光是一个数字编号，信息量太少了，康驰只能暂时把这件事先放一边，仔细看起了升级后的发动机参数。
    【物品：大涵道涡扇发动机】
    【制造者：康驰】
    【物品等级：3】
    【经验：0/450000】
    【物品状态：完好】
    【物品参数：最大推力50000kgf，最大反推力30000kgf，6-10可变涵道比，自适应变循环加力燃烧室，使用寿命20000小时】
    【解析项目：可解析】
    【通用经验：293464】
    【精通点：71】
    看到系统参数后，康驰顿时忍不住大呼：系统牛逼！
    虽然经过升级后的这台发动机，体积又大了一圈，但足足50吨的最大推力，一台发动机抵得上3台涡扇20，2.56台f117……
    最关键的是，它现在的体积是在10涵道比的情况下，如果缩小涵道比，它的体积可以缩小40%，同时这个状态下动力也最大。
    如果机身材料不会被风阻和推力撕裂的话，直接把四个这东西换在运20上，超音速飞行肯定都不是问题。
    而一架可以超音速飞行的大型运输机？
    光是想想都觉得刺激！
    当然，大型超音速运输机除了能装装逼之外，其实没什么实际作用。
    这台发动机的真正意义，是能够造更巨大的运输机。
    或者把运20上的四台涡扇20直接换成两台涡扇30，大大降低自重，提高推重比。
    这样的结果就是最高速度、加速能力以及载重能力都能得到质的飞跃。
    激动过后，康驰又打开了解析面板。
    设计解析，需要消耗精通点：10。
    材料解析，需要消耗精通点：15。
    工艺解析，需要消耗精通点：20。
    因为发动机技术过于核心，康驰毫不犹豫地对这三个项目都进行了解析，整个知识灌注的过程持续了两分钟。
    因为基本是他自己设计的发动机，有了前置的经验积累，信息获取的过程也相对轻松，康驰仅仅只用了一个小时就对所有的知识完成了吸收和整理，变成了自己的知识。
    这波解析，让他对发动机设计的设计能力有了跨越性的提升，虽然这台3级大涵道涡扇发动机整体和他之前的设计有点像，但做出了大量的设计优化和调整，每一个小细节背后，都是值得深思和学习的地方。
    比如进气口的风扇直径改变，康驰原本是通过减小叶片数量，改变角度的方式来实现。
    但系统升级后，直接把这个设计改成了叶片往后折叠，同时改变叶片的倾斜角度，看起来就像是个羽毛球，这么做虽然看起来很符合空气动力学，也能不减少叶片数量和吸气量，但设计难度高了好几个等级。
    在材料解析方面，他也获得了一种耐高温、高强度、耐腐蚀的全新结构陶瓷材料，它主要由al203，zro3和c-bn、si3n4、sic等材料组成，生产工艺也非常复杂。
    接下来就是抓紧时间，尽快量产这款引擎了。
    主要思路和以前一样，还是能找代工的就代工，尽量发挥华国工业体系的优势。
    其次则是提高盘古基地的效率，把盘古基地的使用率拉满。
    不过在此之前，康驰准备先完成对运20的重新设计，然后想办法让西飞帮他造个机身出来。
    到时候装上涡扇30直接试飞，给他们整波大大的惊喜，以后提出无人机航母及舰载装备集群研发计划，也更容易得到支持。
    (本章完)