第9章 計算流體力學
- 空天崛起
- 霞飛紅綃
- 2793字
- 2022-05-24 04:54:29
李云鵬確實可以幫助基地,改進一些風洞的設計,甚至將來若是抽獎抽到了風洞設計技術的話,還可以幫基地建成世界上最先進的各種風洞。
隨著風洞試驗的深入,六一一所的幾個全金屬試驗模型,都出現了一些氣動方面的問題。
要知道六一一所做這么多的方案,也是在不斷的優化。
雖然都是鴨式布局,但是鴨式布局里面,也有不同的設計,比如說鴨翼的位置,面積大小,與主翼的距離等等都會產生不同的氣動效果。
十號工程雖然說在殲九的基礎上設計,但是變化也是很大的,包括后來原型機試飛以后,都還有氣動設計上的改動,所以在初期就更不用說了。
事實上,如果現在中國航空工業,有強大的計算流體力學設計系統,那么就可以少走很多彎路的,只不過現在的中國航空工業,基礎太薄弱了,要想搞一個系統的CFD軟件,基本上不可能。
因為在航空領域,應用CFD也是剛剛興起的事情,即使是在國際上,也是非常新的學科。
李云鵬作為穿越者,自然是非常清楚,當CFD技術發展到后來,很多時候它模擬的結果,甚至比風洞試驗還要準確。
在得知新殲模型風洞試驗出現很多的不良結果后,六一一所宋總師,立刻就帶著幾個得力助手,趕到了基地。
在會議室,李云鵬見到了仰慕已久的宋總師。
此時的宋總師,已經五十多歲,頭發都已經花白了,不過他的精神非常好,雖然聽說風洞試驗的結果不太好,但是他并沒有氣餒。
今天是這一階段的風洞試驗總結分析會,由基地總工程師洛家棟主持會議。
洛家棟面色凝重地道:“宋總,同志們,經過咱們這一段時間加班加點的工作,咱們的十號工程幾個設計方案,風洞試驗結果基本都出來了,結果不是很讓人滿意,這幾個設計方案都或多或少有一些設計上的問題。接下來,請我們高速所副所長代勁兵同志,給大家詳細的分析!”
代勁兵也是基地的技術骨干了,洛家棟的得力助手,四十來歲,年富力強。
代勁兵打開了PPT,將風洞試驗的數據分析展示出來。
宋總師越聽下去,眉頭就皺得越緊,因為他知道,設計方案還要繼續優化,直到最終找到最好的氣動設計。
只是時間不等人啊,拖得越久,對項目來說越是不利。
現在軍方也有不少的反對聲音,很多軍方領導都傾向于引進國外的先進三代機。
所以盡管現在十號工程正式立項了,但是經費方面,也是不容易得到保證,就拿做風洞試驗來說,那是前期最大的花費了。
因為風洞試驗的成本是很高的。
在十號工程正式立項之前,其實宋總師就帶著六一一所的設計師們,進行了大量的風洞試驗,從數十個設計方案中,選出了幾個設計方案。
現在看起來,還要進行優化設計才行。
等代勁兵分析完之后,宋總師站起來道:“感謝基地的領導和同志們,對我們所的設計方案,做了這么多的工作,我想這一階段的風洞試驗,對我們的氣動設計優化,確實有極大的幫助。接下來我們會進一步完善設計方案,不斷優化。以后少不了還要麻煩基地的領導和同志們,在此我代表全所的同志,感謝你們!”
掌聲響了起來,洛家棟連忙道:“宋總,客氣了,這是我們應該做的工作,我們的目標是一致的,就是要為我們的軍隊,研制出最好的作戰飛機。接下來有什么要求,宋總你盡管提出來!”
宋總沉吟道:“我想咱們的新殲,要實現最好的設計,那還得集思廣益,在此我真誠的請咱們基地的同志們,建言獻策!”
雖然宋總這么說,可大家還真沒有準備。
倒是李云鵬,見沒有人提出建議,便站起來道:“宋總,我是基地今年的博士生李云鵬,我可以說一說嗎?”
見李云鵬主動發言,洛家棟這個導師也很高興。
宋總師見這個年輕人,是基地的第一批博士研究生,也不敢小看他,便微笑道:“當然沒有問題,我是真心希望大家可以提出一些建設性的意見,畢竟我們所處的角度不同,也許看問題也不同。”
葉玉瑩此時,也很期待李云鵬的表現,因為在她心中,李云鵬現在是無所不能的。
李云鵬十分鎮定地道:“謝謝宋總的信任。這些天我也跟著老師,參加了一些風洞試驗,我認為這幾個設計方案,其實都過于保守了!”
在座的領導和專家們,都非常的意外,沒想到李云鵬這個年輕人,竟然說宋總的設計太保守?
不過接下來,大家的表情都開始發生變化了。
因為李云鵬可不是信口胡說,他分析了這幾個鴨式氣動布局存在的問題,還提出了優化設計的方向。
比如說進氣道設計,現在的幾個方案,都是采用了F16戰斗機一樣的皮托管式腹部進氣道。
李云鵬直言這種進氣道,雖然有結構簡單重量輕的優點,但是在超音速狀態下效率急劇下降,雖然說殲十戰斗機,也是一架強調亞音速機動性的空中優勢戰斗機,但是它應該具備更好的超音速性能,所以李云鵬便提出了一種全新的進氣道設計,后掠雙斜面超音速進氣道。
如此一來,殲十戰斗機的進氣道就要從腹部進氣,變成兩側肋部進氣。
現在全世界都還沒有一種戰斗機采用這種進氣道,可以說李云鵬這個建議,當場就把大家給震住了。
李云鵬提出來的這種進氣道設計,優點明顯,那說法是利用乘波體理論,通過分離超音速激波,增加超音速飛行狀態下進氣道總壓恢復系數的設計。
如果采用這個設計,那殲十戰斗機在兩馬赫以上也可以保持很高的總壓恢復系數。
不過它也并不是沒有缺點,那就是結構要比皮托管進氣道復雜得多,重量也要增加。
要知道對于新殲來說,減重工作是非常重要的,所以這也讓大家感到很難接受。
包括宋總也是如此,他雖然對這種新穎的設計,產生了極大的興趣,但是聽李云鵬解釋后,知道重量要增加不少,便有些為難了。
不說別的,就這個進氣道,就相當于改變了初步設計方案了,新型戰斗機的研制,那是牽一發而動全身的。
李云鵬這么提建議,確實是震驚全場,但這么大膽的設計,估計也沒有幾個人會贊同。
但是這個便讓李云鵬,成功的引起了宋總他們的注意。
除了進氣道設計,李云鵬還提出了不少氣動設計上的改進建議,比如說主翼的翼型設計,結合后掠雙斜面超音速進氣道,便可以讓進氣道的上邊緣,成為類似邊條翼的設計,起到進一步增升的效果。
除了翼型的優化,還有翼身融合的設計,有了這種進氣道設計后,也可以進一步優化。
要知道早期殲十戰斗機的翼身融合設計,其實是非常粗淺的,盡管后來優化了,但也是不如F16戰斗機的。
這次李云鵬提出來的氣動優化建議,可是多達十幾條,而且每一條建議都不是信口開河,而是有條有理的。
李云鵬提出來的最后一條建議,便是開發CFD軟件,盡可能的利用這種手段,減少氣動設計上的問題,降低風洞試驗的經費使用。
這個建議更是舉座皆驚,宋總驚訝地道:“李云鵬同志,你所說的計算流體力學,這可是國際航空最前沿的技術,咱們國家在計算機領域,一直以來也比較弱,要開發CFD軟件,只怕難度很大。而且CFD雖然很好,但是怎么也不能取代風洞試驗,因為計算出來的東西,很多時候與真實情況相差肯定還是很大!”
李云鵬點了點頭道:“宋總,您說得對,確實CFD不能取代風洞試驗,但是在飛機設計中,用CFD可以進行多種設計方案的比較,選出比較合理的方案,這樣能減少風洞試驗的次數,加快飛機設計的進度!將來咱們有了成功的經驗,那么在其他機型的設計上,就可以大大加快研制進度了。這個CFD軟件,我相信只要上級肯撥款給人,我們一定可以搞出來。”