学霸的军工科研系统 第339节

　　“至于琼斯模型么……”

　　他说着露出了一个玩味的笑容，回头在黑板上飞快地绘制了一个示意图。

　　“在一年以前，我们确实没有什么更好的方法，但是现在，可以利用滚动体和套圈之间的位移-变形相容条件确定滚动体和套圈的变形和受力，求解偏微分方程组得到滚动体的公转、自转速度，即可获得轴承内部的几何关系及载荷分布情况……”

　　“这我当然知道，但轴承的工作状态会出现很强的非线性，如何保证一定能够获得可用的数值解？”

　　张庆刚自然能听懂王钦黎的意思，实际上，考虑弹流润滑理论也是他正在研究的方向。

　　但工程上的事情，很多时候并不是理论说得通就行了。

　　结果算不出，一切等于零，说什么都不好使。

　　“这个么……就不得不提到常总了。”

　　后者说着看了一眼正坐在教室另外一边，正一言不发地低头记录的常浩南：

　　“我们学校作为第一批申请试用TORCH Multiphysics的用户，已经有几位同事通过那里面的数值求解模块解决了不少类似的强非线性偏微分方程求解问题，我和其中一位做齿轮研究的教授合作，最后开发出了一种全新的计算模型，简单来说就是……”

　　随后，他花了十几分钟，用最精炼的语言把自己的全新成果汇报了一遍。

　　“考虑到并不是只有我一个人在这项工作中做出了贡献，所以我暂且决定将这个模型命名为‘冰城模型’。”

　　说到这里的王钦黎眉飞色舞，显然，能在老同行兼老对手面前显摆一番让他非常高兴。

　　“……”

　　张庆刚脸上的肌肉微微抽动了一下。

　　尽管有客观因素，但相似的研究方向，人家走在更前面，他确实不好说什么。

　　然而王钦黎继续跳脸：

　　“所以，张教授如果在这方面不懂也没关系，只要用我们的模型代入计算就可以了……”

　　到这里，有点担心两位老同志在他面前从学术较量演变成物理较量的常浩南觉得，自己是时候终结这场讨论了。

　　否则恐怕不好收场。

　　他把笔记本放到一边，然后站起身。

　　王钦黎很自觉地把黑板翻了个面，然后挪到常浩南旁边，自己坐了回去。

　　“首先，非常感谢各位刚刚的讨论，不仅让我确定了现在国内高速轴承的发展水平，也给了我不少启发。”

　　客套还是要先客套一下的。

　　不过紧接着下一句，他就看向了刚刚坐下的王钦黎。

　　“王教授，你们这个模型相比于过去的理论确实是一个飞跃式的进步，但还是存在几个问题。”

　　“首先是对润滑剂的牛顿流体假设在滑动状况较严重时应该会对计算结果产生比较大的误差，并且在轴承高速运动时，润滑剂的特征也会偏离理想牛顿流体，所以个人觉得，这个模型应该更适用于重载低速的场景下，跟我们现在要解决的航发轴承工作状态恰好完全相反。”

　　王钦黎本来也只是习惯性显摆一下，而且常浩南所说的确实没有问题：

　　“不愧是常总，简直一语中的，我们正是在给冰城锅炉厂生产的重型轮机设备研发轴承件的过程中开发了这套理论。”

　　脸都快绿了的张庆刚终于暗中松了口气。

　　见到气氛总算和谐了一些，常浩南回过头，在黑板上迅速地写出了几个要点：

　　“航空发动机应用的轴承件在工作过程中，一来要面对极高的温度，二是要和飞机一起承受巨大的外部过载，所以和各位过去研究的普通轴承件有巨大的不同。”

　　“所以我们接下来的研究方向主要是以下几点，首先是考虑航空发动机滚动轴承和挤压油膜阻尼器耦合非线性作用，把飞机的运动看作转子系统的牵连运动，建立机动飞行条件下复杂结构支撑非线性的柔性非对称转子系统动力学模型……”

　　“其次，考虑中介轴承外圈损伤故障，研究机动负载环境下中介轴承双转子系统的冲击振动特性，分析转子转速比、机动载荷大小、轴承损伤跨度以及转子转速对多转子系统冲击振动的调幅调频作用机理……”

　　“接着……”

　　“最后，结合以上这些理论和工程基础，基于损伤容限思想，开展基于复杂循环工况的航空发动机轴承优化设计工作。”

　　一番介绍结束之后，常浩南放下手中的粉笔，看向还在低头奋笔疾书的几位教授：

　　“考虑到涡扇10发动机的基础设计目前还没有成型，我们暂时以斯贝MK202为基础进行设计，相关数据将会由我来提供，不过各位要注意，这个项目涉及到保密问题，如果要带学生参加，一定要事先跟他们说明情况。”

　　“至于目标，初步定为把三支点和四支点两个轴承组的寿命提高到原来的十倍！”

　　“十……十倍？”

　　听到这个目标，就连王钦黎都一个手抖，差点把钢笔给扔出去。

　　轴承这种东西作为一个纯机械零件，一般认为很难出现什么飞跃式的进步，他们过去的研究成果基本都是30%-50%这样提升，哪怕直接引进国外先进技术，也就是2-3倍的水平。

　　结果现在他张嘴就是一个数量级？

　　常浩南对于这样的反应倒是并不意外，只是淡淡点头：

　　“嗯，目前这两个零部件的平均寿命只有不到300小时，如果能提高十倍，就能实现零件和整机同寿，这样在设计的时候就可以省去很多只是为了更换方便而不得不加入的结构，有利于降低发动机的结构复杂性和重量。”

　　“对于新一代发动机来说，这是至关重要，也必须突破的一个部分！”

第436章 有人要买我们的客机？

　　坐在下面的老几位都是在轴承这个不太起眼的领域浸润十几年甚至更长时间的专业人士，在听过常浩南对研究方案的介绍之后，尽管觉得后者把目标订的有点高，但对于计划本身还是认可的。

　　除了条理清晰逻辑严密的理论分析，以及官方指定的太行发动机总设计师身份之外，这里面还有相当一部分原因是，几个人哪怕还没用过，但至少也见识过TORCH Multiphysics这个由他主导开发的软件。

　　如果换个人在这里大言不惭地说自己要通过数值计算的方式，建立一套大外部过载条件下复杂结构支撑非线性的柔性非对称转子系统的动力学模型，恐怕只会收到几番嘲笑。

　　但常浩南不一样。

　　虽然表面上看，他目前取得的主要成就都集中在流体力学、结构力学和控制理论方面，但如果真把他做出的成果归纳总结一下的话，体现出的共同点其实是在计算数学领域。

　　数学界可能对于这玩意算不算原教旨主义的“数学研究”还存在分歧，不过工科人不讲究这个，好用就行。

　　常浩南自然也能看得出来，下面坐着的几个人对于自己把轴承寿命提高十倍的说法不太相信。

　　实际上，十倍这个数字还是他担心吓到这几个人而做出的保守估计，只不过现在看来还是不够保守。

　　但不要紧，结果会说话。

　　身处90年代末的人，确实对于高级优化算法的威力一无所知。

　　当然，要想最终实现这个目标，光是改进轴承的设计方式肯定不够。

　　实际上，在确定了轴承结构之后，他还需要更新的，或者说适配程度更高的材料和工艺。

　　目前华夏所使用的轴承钢主要是普通轴承钢GCr15和少量钼系钢M50，这一点上跟发达国家没什么区别，精贵的航空发动机自然以后者为主。

　　不过，虽然M50钢的室温硬度可达HRC62且具有良好的热硬性，能够在最高316℃下连续正常工作，但它的断裂韧性很差，在d.n值上很难超过2.4×106mm.r/min，体现为轴承表面的抗剥落能力不足，容易在某些极限工况下造成不可逆损伤。

　　这也是绝大多数航发轴承最终到寿的原因。

　　改进思路么，说起来倒也简单，随便找个搞金属材料的研究生都能讲明白——

　　减少碳含量、增加镍含量、或许还要增加氮含量、再进行表面硬化处理……

　　但光有个思路不顶用，还需要确定减多少碳、加多少镍、怎么硬化、用何种工艺、涂层材料是什么……

　　这也是为什么大家用的原材都是M50，但普惠、罗罗和通用造的航发轴承就是寿命更长、稳定性更好。

　　而所有这些细节问题，都只能等到详细的设计方案出来之后，再根据轴承件的具体参数和需求来确定。

　　至于如何确定……

　　在过去，只能靠试错，高度依赖材料工程师的经验，当然还有运气，所需的投入自然也是极为惊人。

　　但现在，常浩南却可以给予他们一个至少方向上的指导。

　　效率自然不可同日而语。

　　“任重道远呐……”

　　常浩南合上面前已经写满了研究方案的笔记本，看着另外几个人起身离开会议室的背影喃喃自语道。

　　……

　　常浩南作为重活过一次的人，对于90年代末期的华夏航空工业自然看哪都觉得是问题，但对于本就生活在当下的人来说，这一年多以来发生的变化，已经可以用奇迹来形容。

　　镐京，阎良。

　　新舟60的第四架原型机、也是第二架全状态原型机正停在停机坪上。

　　一群西装革履的人正围在飞机的右侧发动机周围。

　　跟其它原型机常见的黄色或者金属色不同，这架飞机今天却破天荒地刷上了一个蓝白相间的涂装。

　　如果有眼尖的人还会发现，飞机的垂尾上还刷了个红蓝白间隔的梯形旗帜符号。

　　泰国国旗。

　　显然，这个涂装的针对性，很强。

　　“琼吉特先生，这就是我们最新的支线客机，新舟60-100，也是全系列的基础型号，正常布局状态下可以容纳60名乘客。”

　　一名来自华夏航技的工作人员把镐京飞机公司总经理高全介绍飞机的话翻译成泰语。

　　“和这一级别的其它几种支线客机一样，新舟60目前使用的是普惠公司生产的PW127J系列涡桨发动机，在性能和工作模式上没有区别，但在配套的螺旋桨方面，我们使用了自行研制、推进效率更高，也更加安全的6叶复合材料螺旋桨，结合超大展弦比的新型机翼，可以额外节省大约8%的燃油消耗。”

　　当听到这里的时候，被称为琼吉特的泰方经理眼前一亮。

　　实际上，他此行是为曼谷航空寻求一批全新的轻型支线客机。

　　尽管曼谷航空以泰国首都冠名，听上去好像很厉害的样子，但其实只不过是个成立十年多点的超小规模航司，目前为止仅有8架机龄已逾20年的肖特330客机和14架稍新一些的ATR72-200型客机。

　　原本按照计划，他们准备采购一批空客A320来升级机队，但作出决定的时候已经是1997年8月中，哪怕是傻子都能感觉出东南亚地区的经济形势不太对劲，因此管理层果断来了一波消费降级，把原本采购方案中的4架干线客机变成了6架50-60座级别的支线客机。

　　按理来说，这个级别的飞机本来也没有太多选择，考虑到庞巴迪那边最新的冲8-400这功夫还是个饼，连原型机都还没下线，而冲8-300已经是近十年前的老型号，那么仅剩的选择应该就是继续采购新一代ATR72，也就是ATR72-500飞机。

　　然而这个时候就体现出打广告的重要性了——

　　新舟60在巴黎航展上面的精彩表现让曼谷航空的管理层出现了一瞬间的犹豫。

　　华夏航空工业在民用飞机领域基本就是小透明，但阿古斯塔毕竟是一家意大利公司，总归还是有些说服力的。

　　而且，也是在航展期间，华夏这边铺天盖地的宣传他们已经和欧盟达成了支线飞机的适航互认，稍晚些时候，竟然又传出来他们跟美国达成了类似协议的消息。

　　这两件事情对于提高国外用户的信心起到了决定性的作用。

　　更重要的是，尽管从报价上看，新舟60相比ATR72只是稍低，但考虑到华夏和泰国是邻国，在售后服务方面肯定要比ATR便宜且方便得多。

　　于是，曼谷航空的董事会最终以一票的优势决定给这个全新型号一次机会。

　　而对于华夏方面来说，这个来自泰国的采购意向更完全是意外之喜。