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林鹏和宋雨阳就跟着李吉生教授进了风洞试验室,一边走宋雨阳就一边回答着李吉生教授的问题。
“老师,其实我就是给林大哥打打下手罢了,确实也是做了一些流体力学计算工作。”宋雨阳一五一十地回答道。
李吉生教授笑道:“行啊,那我看你们这三个模型,气动外形倒是跟m国的f35有一点像,但又不太一样。嗯,f35是单发布局,你们这个是双发,应该要大上一号,不过机翼什么的倒是比较像,还有这隐身外形设计,dsi进气道。”
宋雨阳道:“那可不是么?这个dsi进气道,是林大哥的绝活!就连砂特人也因此看上了咱们的新飞豹改呢!特别是在做这个新机的cfd时,我发现林大哥的设计确实是太牛了!模拟计算的结果,很多都是非常好的!我想风洞试验结果也一定是!”
林鹏连忙谦虚地道:“小宋啊,现在还没做试验呢,可不能说这种大话!”
宋雨阳连忙道:“我说的是事实啊林大哥!”
李吉生笑道:“小林啊,你就别谦虚了,陈教授可是对你赞赏有加呢!我还从来没有见过陈教授如此的夸一个年轻人!哪怕当年唐总师也没有过!既然来了,说说你们这三个方案设计的总体考虑吧!”
林鹏笑道:“那还是让小宋来说吧!”
林鹏这也是给宋雨阳机会,同时这样也能让李吉生教授更加的有面子。
宋雨阳自然懂得,便无比认真地道:“老师,我们的新机是是要竞争下一代歼击轰炸机项目的,所以我们自然不能马虎。在唐总师和林大哥的带领下,我们做出了三个方案。就是这三个全金属模型展示的了,总的来说没有太大的差异,都是蝶形机翼的正常布局。但在翼型等参数上有些不同。”
李吉生笑道:“这的确是很保险的做法,你继续说!”
宋雨阳道:“我们的新歼轰在总体设计方案时,就考虑到了要比咱们的歼轰七a具有更强的作战效能,战场生存能力,所以它采用了隐身的外形设计,适合对地攻击的蝶形机翼正常布局,计划采用两台涡扇十改发动机作为标配动力,具有更高的载弹量,作战半径,并且设计有内置弹仓以满足隐身作战需要,可以发射中距弹,在亚音速机动性和超音速机动性方面,要远远超过歼轰七a,甚至与很多优秀的三代空优战斗机相比,也不会差!”
李吉生听了,高兴地道:“真是不错,看到你们一飞院,做出这样好的新机设计方案,我相信你们肯定能在方案论证中获得胜利!小宋,你继续说说这个总体布局,具体的参数设计!”
宋雨阳道:“好的,老师。我们这三个全金属模型的总体布局是一样的,都是梯形中上单翼,通过尾撑连接的平行于主翼的水平尾翼,还有外倾的大后掠全动式双垂尾,机腹下有一个大型弹仓,机身两侧还有两个格斗弹仓。主要针对前向和侧向进行隐身性能的设计优化。这三个方案,主要的不同是在机翼翼型,面积,和扭转角等参数方面有所不同。这主要是根据cfd进行优化而来的结果。”
李吉生看了看其中一个模型,笑道:“的确,你们设计方案的翼型,看起来相对厚度,要比歼轰七a大上不少!机翼面积也是更大,机翼后缘前掠,应该是采用了层流翼型,其特点是翼表面的附面层大范围的保持层流流动,在一定升力系数范围具有低阻力特性,具有较高的最大升力系数,我说得对吧?”
宋雨阳嘿嘿笑道:“老师,您说得对!的确是层流翼型!”
李吉生道:“还好,没有出错,要不然老脸都没地方放了!小宋,现在你对cfd在飞机设计中的重要作用,应该有新的认识了吧?当初你在学校时,我就跟你说过,一定要好好学习cfd,这对你将来工作很重要!”
宋雨阳点头道:“是啊,老师,要不是当时您悉心的指导,现在我可能都去扫大街了。在飞机设计中,用cfd方法可以进行多种设计方案的比较,选出比较合理的方案,这样能减少风洞试验的次数,加快飞机设计的进度!”
第一百六十三章 堪称完美的气动设计
林鹏也看出来了,李吉生教授确实是一个很好的导师。
cfd方法,是计算机辅助空气动力设计的核心,在飞机设计中的作用确实是越来越大了。
比如说早在七十年代,m国nasa验证战斗机高机动技术的himit验证机,在设计中就采用了cfd方法进行多种方案的比较,收到良好的效果,通过计算还发现了方案中的一些问题。
再一个例子就是f22战斗机了,洛马公司在设计f22战斗机时,气动载荷计算中就应用了cfd方法,加快了设计进度。
把相关的手续办完之后,李吉生教授就带着林鹏和宋雨阳到了他办公室。
就三个设计方案,展开了讨论分析。
李吉生教授道:“刚才看了你们的方案资料,才发现你们的方案,对机翼扭转角设计还有细致的考虑,可以说一说计算机仿真流体力学的情况吗?”
林鹏笑道:“当然,还是让小宋给您说一说吧!”
宋雨阳点头道:“是的老师,唐总师和林大哥在方案总体设计的时候,也考虑到了机翼扭转的不同角度,对飞机的气动性能会产生不同的影响。
比如说我们通过cfd分析,在扭转角为三度时,可以得到最大升力系数,并且失速要比扭转角为零时更晚,这说明在机翼上采用扭转的设计,可以使翼梢部分升力降低,防止翼梢先开始失速,这样就改善了机翼的失速特性!
而如果机翼扭转角达到六度时,虽然失速攻角和三度时几乎一样,但是最大升力系数却变小了,所以综合来看,扭转角三度在失速特性方面是最好的。”
李吉生教授笑道:“不错,新歼轰应该要极力的改善歼轰七系列容易失速的缺陷,作为下一代多用途歼击轰炸机,要考虑到的确实更多!小宋,那在这几种扭转角下,飞机的跨声速特性有什么不同?”
宋雨阳道:“机翼扭转角增大,升力系数减小,越到机翼翼尖,扭转越大,这样可以防止翼尖先失速。通过仿真计算,我们发现还是扭转角为三度时,得到的升阻比最大,但是最终还是要通过风洞试验来校验这个计算结果,同时机翼前缘和后缘也要进一步修形,才能实现更好的气动特性。”
李吉生道:“不错,小宋啊,看来你真的成长了很多啊!但是你还要注意,那就是当飞机处于跨声速范围的时候,失速迎角是比亚声速时要推迟一些的,升力系数增长也会不一致。这是因为跨声速流动情况比较复杂,哪怕用cfd方法也很难正确的模拟出来,所以要通过风洞试验来模拟,获得试验数据,从而优化跨声速阶段的气动特性设计。”
宋雨阳点了点头道:“嗯,老师,我记住了。其实通过cfd我也发现,咱们这个飞机总体设计方案,在跨声速范围,升阻比是比较大的,这样飞机阻力也就相对较小,对于这样一架需要长航程的歼击轰炸机来说,这个是很重要的。”
李吉生道:“嗯,非常好,不过咱们国内还是第一次设计这种蝶形机翼,还有全动式的双垂尾,所以这也是非常考验设计师的功力的。你们用cfd方法计算出来,机翼、尾翼和垂尾的耦合效应怎么样?”
宋雨阳微微一笑道:“虽然我们是第一次设计这样的气动外形,但是模拟计算的结果还真的不错呢!无论是0.5马赫还是0.9马赫,还有1.7马赫的条件下,这三个方案,机翼、尾翼和垂尾的流场特性都还比较好,耦合效应都不错!”
李吉生看起来很淡然,其实他内心已经是波澜起伏了,因为这三个设计方案,都是非常超前的,作为一名空气动力学专家,国内最顶尖的飞机设计专业研究生导师,他又参加过很多的国际国内学术交流,但这样的方案还真是从来没有见过的。
这三个方案差别不是很大,特别是那一对明显面积要比f22小了很多的,大后掠的外倾双垂尾,绝对是一个大亮点。
这样的垂尾不但减小了面积,降低了雷达反射面积,还可能是为了实现战机高攻角的机动性而采用的优化设计方案。
还有和f35类似的菱形机头,除了隐身的考虑外,还有一点气动上的作用,就是可以进一步提高战机在高攻角下的稳定性。
整架飞机就是一个升力体,前机身也可以贡献一些升力,这就和以前的歼七歼八,还有歼轰七a有着质的飞跃了。
哪怕是国产第三代战斗机歼十a飞机,在气动设计方面,也是不能和这三个方案相比的。
虽然歼十战斗机也采用了翼身融合的设计,但是其融合度,还是比不上这三个方案。
采用了dsi进气道,再加上进气道边条,这些与机身完美的融合,完全不亚于m国f35战斗机的气动设计。
越是深入的讨论,越让李吉生教授,感觉到了中国航空工业的希望。无论是林鹏,还是他的学生宋雨阳,都是比他想象的要出色。
这一聊就聊了差不多一个小时,末了快到中午的饭点了,李吉生教授笑道:“今天中午就在咱们这儿吃饭。我知道你们的时间很紧,任务很重,放心吧,我会让他们加班加点的给你们做好试验。不过为了提高试验精度和效率,还是得专门设计制作模型安装支撑装置。你们不要着急!”
对于风洞试验的程序和方法,林鹏已经是非常的清楚了,所以他知道李教授说的没错,模型安装是最关键的环节,安装的精度直接影响实验数据的准确性,要在风洞这个小小的空间里安装模型,上百个传感器要和模型连接,保证测压管路不漏气并畅通,工作量当然不小,需要时间。
试验段安装模型,需要人爬进去,用头灯和手电作为工作照明,而且还不能在试验段和模型上留下包括汗水之类的任何异物,特别是在这种夏秋天,是非常辛苦的。
每一次试验都需要将近十个工作人员,模型可能要反复拆装几十次。
所以林鹏就连忙道:“不急,李教授,这一次真是要辛苦你们了。我们算过了,肯定能赶上型号论证会的,没事儿!”
第一百六十四章 FBC-1A飞机项目总师助理
西工大这个连续式高速风洞,的确是翼型选型最好的风洞,比起中国空气动力中心的风洞来,更适合选型试验,特别是翼型的选择。
因为在这个风洞建成以前,国内的翼形风洞内部环境达到规定压力的时间只能持续一百多秒,但这座连续式高速翼型风洞可以长时间连续运行,从而更加接近真实情况的模拟出飞机在高速飞行时的受力情况,获得准确的试验数据。
下午林鹏就回一飞院了,这儿的工作他很放心的就交给了宋雨阳,因为宋雨阳现在也成长起来了,再加上他又是李吉生教授的学生,所以他可以把这件工作完成得很好。
再过三个月左右,也就是在十二月,就要参加新歼轰立项的总体方案论证会了,一飞院还有一个很好的机会来向海空军领导和评审专家展示他们的设计能力,那就是让新飞豹dsi技术验证机去参加朱海航展,并进行飞行表演。
现在新飞豹dsi技术验证机也有一个半官方的编号,那就是fbc-1a,含义就是专门为砂特研制的首架样机。
经过数十次的试飞,结果表明这架fbc-1a样机的设计非常成功,现在中航工业第一集团也已经正式的立项,在唐总师的极力推荐下,林鹏被任命为fbc-1a项目总师助理。
同时自用的歼轰七b飞机这个项目也是正式立项了,这两个项目其实是有很多相通之处,所以两个项目的人马都基本上是一套。林鹏在担任fbc-1a飞机的总师助理同时,也担任了歼轰七b飞机总师助理。
而fbc-1a飞机项目和歼轰七b飞机总设计师,都是唐占文总师了。
就连宋雨阳,也弄了一个副主任设计师的头衔。
现在一飞院实行人事制度改革之后,以前那种论资排辈的情况确实很少了,只要有能力,哪怕是再年轻,也会被重用。
林鹏这一次可以说是又得到了破格提拔重用,这消息很快都在一飞院传遍了,虽然大家伙儿都无比的羡慕林鹏,可是对林鹏的能力是服气的,毕竟fbc-1a飞机项目可以说能够立项,林鹏的功劳最大。
dsi进气道设计技术更是关键中的关键,并且这项技术将来还能在中国的战机上面得到更广泛的应用。
给一个项目总师助理,也不算什么。但林鹏的确是成为了一飞院有史以来,最年轻的项目总师助理,毕竟他才参加工作两年多,现在还不到二十五岁。
不过像这种事情,后面只会越来越多,因为事实上后来一飞院的确有很多工作不久的年轻人,都挑起了大梁。
就比如说二十七岁当上副所长的年轻人,也不止一个。
这些都是林鹏记忆中的事情,所以他并没有感到特别的激动和飘飘然。
要知道项目总师助理,就林鹏记忆中,最年轻的应该是三十岁,但是他二十五岁不到,就坐到了这个位置,的确是有点木秀于林的意思。
就在很多同事议论着此事的时候,林鹏正坐在唐总师的办公室里面。
唐总师笑吟吟地道:“小林啊,这次虽然我极力推荐你当项目副总师,但上级只同意了让你担任项目总师助理,你心里面不会有什么想法吧?有什么想法就说出来!”
林鹏感激地道:“唐总师,您千万别这样说!什么副总师的都不重要,现在我能当上项目总师助理,已经是破格提拔了,这都是您的面子在上级那儿管用,要不然我就是当个主任设计师都难。所以我现在感觉身上的压力一下子就重了好多,接下来怎么把fbc-1a飞机项目做好,顺利的交付砂特空军,这才是最重要的。”
唐总师笑道:“好,你能这样想,说明你并没有因此而骄傲,很多年轻人就是有一种心浮气燥的心态,一旦走上领导岗位,就飘起来了,反而辜负了上级提拔重用的机会。
现在新歼轰方案风洞试验也快要结束了,下个月是珠海航展举行的日子,这一次我们必须要利用好航展的机会,把咱们的fbc-1a飞机公开的展示给所有的观众。
一来可以更好的拓展它的销路,二来也是为咱们一飞院拿下新歼轰项目打基础,到时候你来负责航展fbc-1a飞机相关的事务吧,我相信你能做得比别人更好!”
林鹏点头道:“好的,唐总师,我一定会让咱们的fbc-1a飞机以更新更完美的姿态展现在所有观众面前,我们的目标不仅仅是砂特这一个客户!”
唐总师道:“fbc-1a飞机对咱们来说,太重要了!它不仅仅是一款用于外销的飞机,更是能够成为新歼轰验证很多新技术的平台,有了这个平台为新歼轰验证新技术,咱们的新歼轰设计研制风险就要小得多了!”
fbc-1a飞机确实是可以称得上一石二鸟了,因为它不仅仅为中国战机的外销打开了一条路,获得不小的利润,更加能够为中国战机技术的提升做出贡献。
这一次砂特人需要的除了dsi进气道和前向的隐身性能外,还要求对航电火控系统进行提升,具备发射中距空空导弹的能力,当然还有机翼前缘襟翼也是同样要增加了,但总的来说后机身改动很小,并没有要求双垂尾什么的。
fbc-1a飞机动力,到量产时可以用到改进型的秦岭发动机,它在仿制斯贝的涡扇九基础上,进行了一些改进,特别是林鹏弄到了m88发动机和f100发动机的技术资料,可以帮助秦岭发动机的性能得到大幅度的提升,现在这项工作也是在紧锣密鼓的进行当中。
秦岭发动机改进的目标,是要将推重比提高到七左右,最大加力推力提高到105千牛,中间推力提高到65千牛,同时油耗将会进一步降低,这样的话装在外销的fbc-1a飞机和自用新歼轰七b上面,将会让这两型飞机的性能得到进一步提升。
林鹏对唐总师道:“唐总师请您放心,通过这几十个架次的试飞,fbc-1a首架样机表现很不错的,这一次去朱海航展,我想可以把飞行表演的难度再加大一点,这样才能充分展示出fbc-1a飞机的性能,吸引更多的外国客户!”
唐总师点头道:“好,我同意,不过你需要和试飞员以及试飞院那边沟通好,制订好详细的飞行表演方案,做到万无一失才行!”
第一百六十五章 新豹子采用割裂迷彩涂装
林鹏再次来到了试飞院,现在fbc1a飞机首架样机在希飞公司试飞站首飞成功之后,就交给试飞院来完成一系列的试飞工作,目前这架样机基本上已经完成了需要进行的试飞项目了。
接待林鹏的还是田副院长,还有两名特级试飞员宋志荣和杨中华。
林鹏开门见山的就直入主题了:“田副院长,两位试飞员同志,这一次咱们派出fbc1a飞机参加朱海航展飞行表演,事关重大,所以唐总师那边也交待给我一个重要任务,要和你们一起制订好完善的飞行表演计划。
所以我就在想,既然这是咱们的飞豹家族在六年之后,再次亮相朱海航展,又是以全新的面貌亮相,所以我想飞行表演的动作编排是非常重要的,要充分的展示fbc1a飞机的性能,不知道三位有什么想法?”
田副院长点头道:“那是肯定的,我们试飞院会全力的配合,所以我们派出了他们两位特级试飞员,根据我们得到的消息,这一届朱海航展上,进行单机飞行表演的战机,应该只有毛子最新的su27【创建和谐家园】k战斗机,这是咱们的fbc1a飞机最大的对手了!”
杨中华道:“没错,咱们的fbc1a飞机如果要跟su27【创建和谐家园】战斗机比机动性,灵活性,肯定是比不过的。但是咱们可以通过更好的动作编排,达到吸引观众和客户的效果。”
林鹏点头道:“这倒也是,咱们的fbc1a飞机只是一架对地攻击为主的战机,无论是滚转率还是转弯半径,都远远不如苏27系列。再加上飞机推重比,也比苏27弱了不少,所以那些眼镜蛇机动的特技咱们做不了,就得另辟蹊径了!比如说在飞机的涂装上面,是否可以做得比苏【创建和谐家园】k更好?”
su27【创建和谐家园】k战斗机的确是fbc1a飞机的竞争对手,特别是在飞行表演方面。
这款飞机是苏霍伊设计局在su27基本型战斗机的基础上改进而来的一款多用途战斗机,这次来朱海航展的305号机,也是频频参加航展的su27【创建和谐家园】k战斗机公开展示机。
可以说这架su27【创建和谐家园】k战斗机已经是各大航展的常客了,表演起来自然是很纯熟的。
su27【创建和谐家园】战斗机的最大的变化,在于采用了相控阵雷达和数字式电传操纵系统,这就使得它成为一种对地攻击能力不亚于su30mkk、而空战机动性能比su27更好的先进多用途战斗机。
fbc1a飞机与其相比,大概除了局部隐身设计和dsi进气道外,都不能与su27【创建和谐家园】战斗机相提并论。
所以林鹏就在想如何以奇制胜,在航展飞行表演中力压su27【创建和谐家园】战斗机。而涂装的确是一个很重要的东西。
林鹏想到了后来歼二零战斗机采用的割裂迷彩涂装,采用了割裂迷彩涂装后,歼二零的科技感就更强了,同时它也是一种低可视的涂装,很适合隐身飞机和对地攻击战机。
f22战斗机早期采用的是斑斓迷彩,可以降低空战时被发现的概率,歼二零早期也采用过这种涂装,但是后来的第二种割裂式迷彩装的线条更笔直,给你一种杀气腾腾的感觉,被许多军迷誉为颜值最高的涂装。
同时这一次来的su27【创建和谐家园】战斗机也是采用的斑斓迷彩,fbc1a飞机当然就不能用类似的斑斓迷彩了。
田副院长想了想道:“咱们的军机涂装确实与国外相比还有比较大差距,采用什么涂装才能凸显出新飞豹的特色呢?如果还是六年前的老飞豹白色涂装肯定不行!”
的确1998年fbc1飞豹在朱海航展上首次公开亮相,就没有对涂装进行改变,甚至机身上还印着中国飞行试验研究院几个大字。