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第十九章 航发子系统

工业心脏 长风浪xo 2066 2019.06.23 08:37

  饥肠辘辘中,四人都各自汇报了自己的进度,有可喜之处,也有裹足不前。唐昌宏鉴于时间紧迫,任务繁重,提议陈东风转变为突击队员。要求他在不断地改进自己核心机设计的同时,也要抽调时间对三人的工作进行指导帮助。

  到了现在唐昌宏三人是不得不佩服陈东风的能力了,这如此短的一个半月时间,能基本设计出一款航模的核心机,即使现在的第一稿设计还有很多的不足之处,到考虑到他现在才上完大一,这已经是骇人的成果了。

  所以陈东风现在由不得他们不佩服,原先还有的在航模上面比试一番的心思就彻底淡了下来。三人都已经意识到没有陈东风的协助,他们自己的任务是不能保质保量的完成的。

  陈东风开始是想拒绝的,他认为他最多只能提提建议,不应该干涉甚至主导任务,但是架不住三人的坚持,又说陈东风是航模项目的发起者和小组长,应该负起主要责任。四人又讨论一阵,最后,陈东风决定先从与核心机比较密切的航发子系统入手,先协助杨辉查漏补缺,争取让子系统和核心机完美配合,接下来是唐昌宏的外形计算设计,这可以让航模项目初步成果,最后四人一起攻关电控系统和遥控系统,这里有很多设计是要在发动机和外形设计的基础上的。

  在航模项目开始到六月底这段时间,考虑到设计前行需要大量查阅资料的问题,他们的主要战场在图书馆。因为现在要进行合作,故而需要讨论的小组就要转移到图书馆以外的空教室中。所以四人要暂时分开,各自行动。

  不知不觉已经到了午饭时间,在讨论的尾声,杨辉提议‘人是铁,饭是钢,一顿不吃饿得慌,我们快两顿了,为了祖国的现代事业,一起先去吃饭吧’。这时候几个人才感受到什么叫做饿的前胸贴后背,出了宿舍,前去食堂吃饭。

  下午陈东风和杨辉就去找了间空教室,然后在那里开始了对杨辉任务的全面查漏补缺。当然陈东风只负责提供思路和方法,具体的工作还是交给杨辉自己完成。

  杨辉再次梳理了自己现在的进度。首先杨辉的电源系统采用的是镍铬蓄电池,这是一种在华国比较常见的蓄电池,虽然有很多的型号。杨辉拟采用镍铬蓄电池单个容量是5000mAh/1.2V的。考虑到发动机的启动系统初期启动需要大电流,以及控制系统需要稳定的电流,他选择的镍铬蓄电池是标准型和大电流放电型的组合电池组。初步计算启动功率后,杨辉拟用20节大电流型电池组成启动系统的专用电源,10节标准型电池组成控制系统(包括杨韦的整机控制系统)的电源。

  陈东风问他怎么处理镍镉电池的记忆效应(大家还记得早先刚买到诺基亚新手机的时候要充一整晚电吗?暴露年龄了!)。

  杨辉的理由有两个,一是航模飞行时间短,在飞行过程中并不需要发动机对电池反向充电,所以只要电池及时保养不会遇到这个问题,二是镍铬电池比较成熟,价格便宜,现在华国没有最为先进的锂电池,如果不使用的话只能采用发电机的模式,这样启动系统只能利用外部设备(相当于拖拉机的摇把)把发动机的风扇旋转起来。两相比较,还是蓄电池模式比较经济。

  陈东风也仔细比较两种方案,最终也认为杨辉的蓄电池方案是比较合适的。同时陈东风也提出了一些自己的想法,比如电池管理和电池充放电问题,因为他知道他们的航模不仅仅只能应用在航模表杨上,还会应用在长时间飞行的任务中,如航拍,侦察等。当然,现阶段,由于航模只有一小时不到的飞行能力,还不需要进行改进。

  杨辉的发动机控制系统主要功能是准备采用模拟量信号来控制燃料喷嘴的开度,其次是采集航发的信号如转速,燃烧室温度,滑油温度等。

  针对发动机的控制系统,陈东风结合自己在设计核心机时候看到资料上的压气机震喘问题,提出限制控制压气机的最小转速,也就是燃料燃烧的量问题。他认为在控制系统中要加入这个逻辑,把燃油喷嘴的开度、压气机的转速和发动机的推力建立一个关系表。

  杨辉一一记录,这个是离心式压气机放震喘最简单有效的办法,具体三者的关系需要借鉴陈东风的理论计算得出,以及需要实物成型后进行实验验证。

  杨辉设计的滑油系统主要是对核心机的风扇、压气机、涡轮风扇和燃油阀门这四个部位进行润滑。当然滑油系统的作用不仅仅是润滑,还有一个很关键的应用是降低构件温度。

  陈东风任务杨辉的滑油系统以及把该考虑的都考虑进去了,找不出什么地方需要改进。但是隐约他感觉滑油系统如果在真的航发中会是一个很重要的子系统,如果可以通过滑油温度而建立滑油系统中各个部位的热值分析,那就可以判断出航发各个部位的工作性能。

  他把这个不成熟的想法告诉杨辉。杨辉仔细想了很久,他任务很难,一是因为传感器不容易放置而导致温度采样困难,二是不同的发动机系统可能热值分析的模型不尽相同。好在他们现在是不需要考虑这些问题的。

  至于杨辉最后的通讯系统,由于杨辉还没有开始设计。陈东风和杨辉考虑到可以先把发动机的数据采集和发动机的控制命令集成到一个单片机中,再有这个单片机和杨韦的控制系统进行通讯,把控制权交给杨韦,当然最后传递给地面控制装置。为了防止通讯中断,陈东风建议在程序中建立相互‘握手’机制,即把地面控制系统、飞机控制系统和发动机控制系统两两相互进行通讯,当任何一个系统由于干扰接收不到控制命令的时候,第三个系统可以代为转送命令,这样也相当于是一个伪冗余系统了。

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