第五十二章 對軍艦氣動設計想法
不知不覺三個小時就過去了，會議也是準時結束。
第一天的議程以務虛為主，各家的單位輪流介紹現役的改進方向，以及下一代的初步構想。
參會的人陸陸續續的走出會議室，走廊一時間也是變得有些擁擠。
鄭廣森和姜遠山等人走在前面，陳明跟在側後方，三人順著樓梯往下走。
「今天這會聽下來，感覺各家的思路多少還是偏保守。」鄭廣森先開口道。
「航空這邊好歹還有幾個改進方向能落地，我們艦船動力則是更難，卡在功率和可靠性兩頭，哪邊都不好突破。」
「都差不多。」姜遠山嘆了口氣擺了擺手道。
「航空發動機要推重比，你們要持續輸出功率，都是在現有材料底子突破極限。」
「放大渦輪直徑，進而強化結構，再加裝防腐蝕系統。
這麼改風險最低，能最快拿出可用的型號，就是性能提升幾乎就是到頭了，後續再想往上突破就很難了。」鄭廣森說道。
「軍艦動力不比航空，一出海就是幾個月，可靠性比什麼都重要。」姜遠山點頭說道。
兩人就這麼你一言我一語，從動力選型聊到整體布置，又說到新一代驅逐艦的動力艙設計。
陳明全程在旁邊聽著沒插話。
但是腦子裡不自覺地就把艦船動力的設計和航空發動機做對比。
核心機都是燃氣發生器，壓氣機、燃燒室、渦輪這四大件可以說沒有任何變化。
飛機追求輕快，推重比優先，所以需要減重，要高空高速的性能。
軍艦怕的是持續高負荷運轉扛不住，怕鹽霧腐蝕，怕維護複雜。
雖然他們的約束條件不一樣，但在設計時的熱力學原理卻是想通的。
很多艦船動力現在遇到的問題，放在航空發動機改進里，其實都有對應的解決思路，只是換了個應用場景，就沒人往那個方向想而已。
陳明越想越出神，步調自然也就是慢了些。
鄭廣森無意間側過頭看見陳明眉頭微蹙，像是在琢磨什麼事，便停下腳步，笑著問了一句。
「小陳，我看你眉頭緊皺一直在想事情，是有什麼疑問嗎？」
陳明回過神，搖了搖頭道。
𝒯𝒲看書📕𝓈𝒽𝓊.𝓉𝓌
「鄭老疑問到算不上，只是我是覺得，艦用燃氣輪機改進方向，其實有還少的優化空間。」
這話一出，鄭廣森、林向東和姜遠山都同時停了腳步。
旁邊正好有個靠窗的休息區，沒什麼人經過，幾個人也是坐到了那裡。
姜遠山也是有些意外開口道：「你還研究過艦船動力？可艦用動力和航空動力差得遠，使用環境完全不一樣」
鄭廣森也來了興致笑著開口道：「沒事，你儘管說就是，我們搞艦船的也想聽聽航空設計的思路，說不定能撞出點新想法。」
陳明也不賣關子，順著剛才的思路往下說。
「現在主流的艦改思路，應該是直接放大航空核心機，靠加大尺寸提功率。
這麼做最簡單，但問題也非常明顯。」
「第一，當核心機放大之後，高壓渦輪直徑就會變大，線速度跟著漲幅。
葉片離心載荷飆升，對材料強度要求更高。
海水本來就有腐蝕，材料再吃滿載荷情況下，壽命肯定會掉得快。」
「第二就是壓氣機級數跟著加，整機長度會變長。
軍艦動力艙尺寸是確定的，太長了布置不開，還會擠占傳動和輔機的空間。」
鄭廣森點點頭。
「你說的這兩點，正是我們現在最頭疼的地方。
放大方案功率那麼壽命砍了近三分之一。
我們正琢磨要不要削一點功率，來換壽命和空間，就是削多了又怕不夠用。」
「不用削功率，也不用硬放大核心機。」陳明說道。
「可以調整循環分配，先把一部分增壓負荷從高壓壓氣機挪到低壓壓氣機上，進而降低高壓端的工作壓力和溫度。
高壓渦輪的載荷就也就會隨之降下，使用壽命自然就上去了。」
林向東皺了下眉道：「低壓端加負荷，低壓渦輪也要跟著加強啊。」
「艦用機長時間滿功率跑，就會出現振動問題。」
「航空發動機也會有長葉片振動的問題。」陳明說道。
「可以在葉片中部做凸肩，這樣就會增加阻尼，降低振動產生的應力。
軍艦不追求極致減重，葉片可以適當加厚，葉根做和圓弧用來過渡，把應力集中係數降下來。
不過代價就是會增加一點重量，不過對軍艦來說，這點重量根本不算事。」
鄭廣森眼睛亮了一下，他怎麼就是沒想到這樣的辦法呢。
搞了十幾年艦船動力，他的慣性思維就是放大加堆材料。
從來沒想過可以從循環分配上動手，把高壓端的負荷往下卸。
更沒想到航空發動機上的凸肩減振思路，也能移到軍艦上來。
「至於防腐蝕。」陳明接著說道。
「現在常用的辦法是進氣道加一層濾網，再給葉片塗防腐塗層。
濾網只能擋大顆粒鹽霧，細的擋不住，這樣塗層長期沖刷還是會掉。」
「那你有什麼辦法？」鄭廣森追問道。
「第一級慣性分離，利用彎道把大顆粒液滴甩出去，第二級再用濾網擋住細顆粒。
大部分鹽霧在第一級就被分離掉了，這樣濾網負擔會很小，壽命也會大大增加。
進氣道只需要稍微改一下型面就行，不用加太多額外的設備，也不會明顯增加進氣阻力。」
「另外渦輪葉片的冷卻通道也可以優化。」陳明補充道。
「艦用機渦輪前溫度不用像航空機那般激進，冷卻氣流可以適當的加一點，這樣就會降低葉片表面工作溫度。」
一口氣說完，陳明就停了下來。
鄭廣森站在原地，腦子裡飛快地過陳明所說的每一點。
他說的這些技術能實現的，單獨一項都無法解決問題可組合到一起，剛好精準命中現在艦改方案的幾個核心痛點。
「厲害啊。」鄭廣森由衷地說了句道。
轉頭看向姜遠山羨慕道：「老薑啊，你這學生航空搞得好就算了，連艦船動力都能這麼了解，這知識面也太寬了。」
姜遠山的嘴角的笑已經壓不住了道：「我這學生就是觸類旁通啊。」
林向東和鄭廣森看著姜遠山這個樣子也是搖頭笑著。
「我們所里一幫搞了二十年艦用動力的都沒他想得透，這要是擱我們艦船，也是個挑大樑的總師。」
陳明笑了笑道：「兩位前輩就別打趣我了，不過殊途同歸罷了。」
「殊途同歸，說起來容易，真能融會貫通的沒幾個。」鄭廣森擺擺手道。
「多少人守著自己那一畝三分地不動，一跨專業就摸不著北了。
你這年紀能有這個眼界，不容易。」
鄭廣森看著姜遠山說道：「看你這得瑟樣，真就是讓你掏上了。」
姜遠山哈哈笑了兩聲，也不反駁。
第一天的議程以務虛為主，各家的單位輪流介紹現役的改進方向，以及下一代的初步構想。
參會的人陸陸續續的走出會議室，走廊一時間也是變得有些擁擠。
鄭廣森和姜遠山等人走在前面，陳明跟在側後方，三人順著樓梯往下走。
「今天這會聽下來，感覺各家的思路多少還是偏保守。」鄭廣森先開口道。
「航空這邊好歹還有幾個改進方向能落地，我們艦船動力則是更難，卡在功率和可靠性兩頭，哪邊都不好突破。」
「都差不多。」姜遠山嘆了口氣擺了擺手道。
「航空發動機要推重比，你們要持續輸出功率，都是在現有材料底子突破極限。」
「放大渦輪直徑，進而強化結構，再加裝防腐蝕系統。
這麼改風險最低，能最快拿出可用的型號，就是性能提升幾乎就是到頭了，後續再想往上突破就很難了。」鄭廣森說道。
「軍艦動力不比航空，一出海就是幾個月，可靠性比什麼都重要。」姜遠山點頭說道。
兩人就這麼你一言我一語，從動力選型聊到整體布置，又說到新一代驅逐艦的動力艙設計。
陳明全程在旁邊聽著沒插話。
但是腦子裡不自覺地就把艦船動力的設計和航空發動機做對比。
核心機都是燃氣發生器，壓氣機、燃燒室、渦輪這四大件可以說沒有任何變化。
飛機追求輕快，推重比優先，所以需要減重，要高空高速的性能。
軍艦怕的是持續高負荷運轉扛不住，怕鹽霧腐蝕，怕維護複雜。
雖然他們的約束條件不一樣，但在設計時的熱力學原理卻是想通的。
很多艦船動力現在遇到的問題，放在航空發動機改進里，其實都有對應的解決思路，只是換了個應用場景，就沒人往那個方向想而已。
陳明越想越出神，步調自然也就是慢了些。
鄭廣森無意間側過頭看見陳明眉頭微蹙，像是在琢磨什麼事，便停下腳步，笑著問了一句。
「小陳，我看你眉頭緊皺一直在想事情，是有什麼疑問嗎？」
陳明回過神，搖了搖頭道。
𝒯𝒲看書📕𝓈𝒽𝓊.𝓉𝓌
「鄭老疑問到算不上，只是我是覺得，艦用燃氣輪機改進方向，其實有還少的優化空間。」
這話一出，鄭廣森、林向東和姜遠山都同時停了腳步。
旁邊正好有個靠窗的休息區，沒什麼人經過，幾個人也是坐到了那裡。
姜遠山也是有些意外開口道：「你還研究過艦船動力？可艦用動力和航空動力差得遠，使用環境完全不一樣」
鄭廣森也來了興致笑著開口道：「沒事，你儘管說就是，我們搞艦船的也想聽聽航空設計的思路，說不定能撞出點新想法。」
陳明也不賣關子，順著剛才的思路往下說。
「現在主流的艦改思路，應該是直接放大航空核心機，靠加大尺寸提功率。
這麼做最簡單，但問題也非常明顯。」
「第一，當核心機放大之後，高壓渦輪直徑就會變大，線速度跟著漲幅。
葉片離心載荷飆升，對材料強度要求更高。
海水本來就有腐蝕，材料再吃滿載荷情況下，壽命肯定會掉得快。」
「第二就是壓氣機級數跟著加，整機長度會變長。
軍艦動力艙尺寸是確定的，太長了布置不開，還會擠占傳動和輔機的空間。」
鄭廣森點點頭。
「你說的這兩點，正是我們現在最頭疼的地方。
放大方案功率那麼壽命砍了近三分之一。
我們正琢磨要不要削一點功率，來換壽命和空間，就是削多了又怕不夠用。」
「不用削功率，也不用硬放大核心機。」陳明說道。
「可以調整循環分配，先把一部分增壓負荷從高壓壓氣機挪到低壓壓氣機上，進而降低高壓端的工作壓力和溫度。
高壓渦輪的載荷就也就會隨之降下，使用壽命自然就上去了。」
林向東皺了下眉道：「低壓端加負荷，低壓渦輪也要跟著加強啊。」
「艦用機長時間滿功率跑，就會出現振動問題。」
「航空發動機也會有長葉片振動的問題。」陳明說道。
「可以在葉片中部做凸肩，這樣就會增加阻尼，降低振動產生的應力。
軍艦不追求極致減重，葉片可以適當加厚，葉根做和圓弧用來過渡，把應力集中係數降下來。
不過代價就是會增加一點重量，不過對軍艦來說，這點重量根本不算事。」
鄭廣森眼睛亮了一下，他怎麼就是沒想到這樣的辦法呢。
搞了十幾年艦船動力，他的慣性思維就是放大加堆材料。
從來沒想過可以從循環分配上動手，把高壓端的負荷往下卸。
更沒想到航空發動機上的凸肩減振思路，也能移到軍艦上來。
「至於防腐蝕。」陳明接著說道。
「現在常用的辦法是進氣道加一層濾網，再給葉片塗防腐塗層。
濾網只能擋大顆粒鹽霧，細的擋不住，這樣塗層長期沖刷還是會掉。」
「那你有什麼辦法？」鄭廣森追問道。
「第一級慣性分離，利用彎道把大顆粒液滴甩出去，第二級再用濾網擋住細顆粒。
大部分鹽霧在第一級就被分離掉了，這樣濾網負擔會很小，壽命也會大大增加。
進氣道只需要稍微改一下型面就行，不用加太多額外的設備，也不會明顯增加進氣阻力。」
「另外渦輪葉片的冷卻通道也可以優化。」陳明補充道。
「艦用機渦輪前溫度不用像航空機那般激進，冷卻氣流可以適當的加一點，這樣就會降低葉片表面工作溫度。」
一口氣說完，陳明就停了下來。
鄭廣森站在原地，腦子裡飛快地過陳明所說的每一點。
他說的這些技術能實現的，單獨一項都無法解決問題可組合到一起，剛好精準命中現在艦改方案的幾個核心痛點。
「厲害啊。」鄭廣森由衷地說了句道。
轉頭看向姜遠山羨慕道：「老薑啊，你這學生航空搞得好就算了，連艦船動力都能這麼了解，這知識面也太寬了。」
姜遠山的嘴角的笑已經壓不住了道：「我這學生就是觸類旁通啊。」
林向東和鄭廣森看著姜遠山這個樣子也是搖頭笑著。
「我們所里一幫搞了二十年艦用動力的都沒他想得透，這要是擱我們艦船，也是個挑大樑的總師。」
陳明笑了笑道：「兩位前輩就別打趣我了，不過殊途同歸罷了。」
「殊途同歸，說起來容易，真能融會貫通的沒幾個。」鄭廣森擺擺手道。
「多少人守著自己那一畝三分地不動，一跨專業就摸不著北了。
你這年紀能有這個眼界，不容易。」
鄭廣森看著姜遠山說道：「看你這得瑟樣，真就是讓你掏上了。」
姜遠山哈哈笑了兩聲，也不反駁。