重生时空门-第49章
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要把发动机相关的工艺数据输入工程师机器人里面,不用人教,他们就知道该如何把发动机生产出来,不但能生产,还能手把手的把工人们教会,并成为优秀的技术能手。
倪文峰拿起一个零件,对李怡炫说道:”这个以我们目前的能力做不了。“
倪文峰手里拿着的是发动机的高压涡轮,是航空发动机核心机的三大部件之一。
不论是小到航模的也好,还是像F…119那样的大家伙,一台燃气涡轮发动机无论大小,都有以下几个部分组成,他们分别是风扇、低压压气机(LPC)、核心机、低压涡轮(HPT)和附件齿轮箱等组成,这些部件通过一系列的热力学工作循环,改变着气流的状态。
这里面核心机是发动机最最重要的部件,它由高压压气机(HPC)、燃烧室和高压涡轮(HPT)组成。
在位置上,高压涡轮被按在燃烧室的后面,因此高压涡轮是直接面临着发动机高温燃气的冲击,如果高压涡轮的质量不好,在高温火焰的冲击下就会融化,导致发动机会被烧毁。
冲击高压涡轮的燃气刚从燃烧室里出来,因此燃气的温度是非常的高,这个温度也叫涡轮前温度。
我们通常说的,要想提高发动机的推力,就得提高发动机的涡轮前温度,指的就是燃烧室到高压涡轮这一段的燃气温度。
这么高得温度下,高压涡轮的材料必须具备很高的耐高温性能,同时重量还得足够的轻,否则哪怕这个材料抗高温性能在好,可是重量太重,飞机也飞不起来。
为了尽可能的减轻发动机的重量,高压涡轮的叶片用的都是轻合金,但轻合金有个缺点,那就是受不得高温,而耐得住高温的合金钢呢又太重,因此在耐高温材料的选择上就变得非常狭窄。
第一代涡扇发动机,用的镍基高温合金,涡轮前温度不会超过1300摄氏度,因此第一代低涵道军用涡扇发动机只有五到六的推重比。
第二代涡扇发动机,用的是单晶合金,它的涡轮前温度可以达到了1400摄氏度以上,推重比可以达到七到八。比如,俄罗斯的RD…93发动机,就是中巴联合研制的枭龙战机的发动机,也是米格…35的发动机,它的涡轮前温度就高达1464摄氏度,发动机推重比接近8。
看看,涡轮前温度只仅仅提高了100摄氏度,发动机就在推力获得了巨大的提升,这都是材料技术功劳。
第三代涡扇发动机推重比超过了10以上,其高温合金用的铼基高温合金,它藏于锰矿之中,是一种伴生稀有金属元素,它的熔点高达3180℃,因此在耐高温合金中适当加入稀有金属铼,就能大大提高发动机的涡轮前温度,据传美国的F…119发动机上就用了这种合金。
不过铼是地球上非常稀有的金属,仅仅大于镤和镭这些元素储量极少,矿点也非常的分散,这让铼的价格变得极其昂贵。
由于铼基高温合金的成本太高,除了美国这样财大气粗的国家外,其他国家根本就用不起,所以后来人们在单晶合金的基础上又发明了定向单晶合金,作为铼基高温合金的替代品,定向单晶合金中其实也含有铼,只不过铼在合金中所占的比率比铼基高温合金低多了,虽然耐高温的效果不如铼基合金,但它的成本要相对低了不少,于是欧洲国家的第三代涡扇发动机基板上都是用的定向单晶,就连俄罗斯也都选用了它。
比如,俄罗斯的S114和英国的GE200发动机,就是用的定向单晶,包括法国阵风战斗机用的M88发动机用的也是定向单晶合金。
倪文峰手里拿着的高压涡轮,用的材料也是定向单晶合金。
倪文峰刚说了个开头,李怡炫就知道他的意思了,这个时代不要说定向单晶了,就是单晶合金也才刚刚诞生,如果这时候就把这样的发动机推出市场,肯定会在全球掀起巨大的风波。
看来还要去31世纪的那家博物馆一趟,看他们有没有其他的办法,如果有其他的替代材料那就更好了,而李怡炫也不打算使用定向单晶。
这不光会引起风波,更重要的是定向单晶合金冶炼和加工的难度非常大,热处理也是非常的麻烦。
以英国的罗罗公司为例,每年生产的定向单晶合金的良品率还不足40%,至于铼基合金的它的冶炼工艺就更难了,而且它的合金配方被美国列为了最高机密。
第111章 减速器问题()
“除了这些还有吗?”
“有,老板你来看,”倪文峰把手里的高压涡轮放在平板车上,带着李怡炫来到直升机前,指着上面的减速箱说道:“BOSS,市面上只有单旋翼直升机的减速箱,没有共轴双旋翼所用的,如果我们要生产它的话,首先就得把共轴双旋翼直升机专用的减速箱问题给解决掉。”
“用单旋翼直升机的减速箱不行吗?”
倪文峰回答道:“用不了,共轴双旋翼直升机的减速箱要比一般直升机的高很多,因为它是两个主旋翼通过反方向对转的方式工作的,因此它产生的力量要比一般的单旋翼直升机要大很多,传统的直升机减速箱根本就吃不住,必须专门制造。”
李怡炫沉默了,以为这个飞机简单,没想到还有这个问题。德玛吉自己并不生产直升机的减速箱,都是由第三方公司提供,也就是说如果想要生产共轴双旋翼直升机,就得与第三方协调。
这是很麻烦的事情,麻烦在哪里?麻烦就在西方根本就没有共轴双旋翼直升机,与之配套的减速箱自然也没那家公司会去做,找他们专门做,他们肯定会向你索要研发经费,而且费用绝对不低。
出了钱还不一定能解决问题,要知道任何新东西都有风险,什么时候出来?不知道,可不可靠?也不知道,麻烦就麻烦在这里面。
要不自己生产?李怡炫很快就否定了这个想法,减速箱可不是别的东西,做着玩意不但要有技术,更要有经验才行。没经验,就算给了你技术和设备,你也不一定就能制造得出来。
而且这玩意对厂房的要求也高,别得不说,光是厂房的占地面积就不是李怡炫能够承受的,南丫岛就这么大,每一亩土地早就规划好了用途,突然之间要建个这个玩意,会把南丫岛整个的开发计划给打乱的。
一时之间李怡炫也想不出办法,只好把皮球又踢给倪文峰,“你有解决的方法吗?”
倪文峰想了想说道:“BOSS,我建议最好是我们自己生产。理由有两个,一是,公司推出的蚊子直升机畅销世界,对减速箱的需求很大,那些减速箱公司很不是东西,见我们的直升机卖的好就乘机抬价,抬价不说还以种种借口经常断货,我们只有建立自己的减速箱工厂,才不会被这些吸血鬼卡脖子。
第二,我们跟别的飞机公司不同,别的飞机公司都不自己生产发动机,发动机都是外购,我们是自己生产,既然生产了发动机,那么减速箱、变速器等核心关键设备也要抓在手里才行,否则光是找配套厂商就是件非常麻烦的事情,如果再搞点鬼,公司就会蒙受巨大的损失。
老板,你要明白我们不是白人是黄/种/人,是被他们歧/视的黄/种/人,他们不在这里卡我们,就会在那里卡我们,减速器的问题我们必须解决。
另外老板,我们公司生产的转子发动机是一款非常优秀的发动机,我们的发动机在重量、功率、油耗、可靠性、密封性、耐用性和可维护性方面,要远远优于马自达的三角转子发动机,特别是在燃油经济性方面,比很多活塞发动机还要优秀。
这么优秀的发动机只用在直升机上,老板不觉得太可惜了吗?难道老板没想过把这款发动机延伸到其他领域,比如……汽车。”
嘿!这小子眼睛够毒的啊,德玛吉生产的发动机是一款多用途发动机都被给看出来了,当初在31世纪引进奎西发动机的技术时,李怡炫就查过奎西发动机的历史,它是日本马自达公司在21世纪末开发的,开发之初就是作为马自达微型车的引擎,只是人们后来发现这款发动机除了能作为汽车的动力之外,对于微/型/飞/机也是很不错的引擎,因此奎西转子发动机除了在汽车之外,在航空领域也被大规模的使用,而马自达公司也意外的成为了国际上著名的飞机引擎供应商。
这场意外的收获让马自达公司很受启发,为了让奎西发动机获得更佳广泛的应用,于是在奎西发动机的基础上开发了很多个不同系列,不同功率的发动机,以针对不同的市场。
除了在汽车和轻/型/飞/机之外,奎西发动机在微型船舶领域也得到了广泛的应用,像摩托艇、快艇、碰碰船、汽艇、橡皮艇甚至小游艇都把奎西发动机作为了引擎。
“怎么,你想搞汽车?”
“我怎么想不重要,关键是老板你想不想。”倪文峰笑道:“老板你没发现吗?市面上的各种微型车灵巧是灵巧,可就是抖得太厉害,而且发动机的噪音也很大。”
汽车抖得厉害那是因为微/型/车的体积很小,因此引擎一般都安装在汽车的中部,这就使得发动机舱的空间非常的狭小,所以在发动机的基座上只能加装几个有限的减震橡胶,减震效果自然就很差,汽车当然就抖得厉害了。
至于说噪音很大,那就更好解释了,发动机安装汽车的中部,上面正好就是乘员舱,由于发动机舱空间不足,就无法像别的汽车一样,在引擎盖上面铺上厚的隔音棉,只能铺一张很薄的,有的汽车公司干脆就把隔音棉给取消了,加上发动机离乘员又非常近,噪音也自然就大,这也是为什么马自达公司要把转子发动机装在微型车上的原因。
因为奎西转子发动机运行非常的平滑、平稳,抖动极小,几乎感觉不出来,装在微型车上,车上乘员会舒服很多;至于噪音,由于奎西发动机的抖动很小,噪音上也比一般的活塞发动机会小一些,如果汽车设计师好好设计一下发动机舱,铺上稍微厚一点的隔音棉,车内噪音也就降下来了。
李怡炫对倪文峰越来越有兴趣了,居然劝他搞起汽车来了,不错有前途。
可惜汽车李怡炫暂时还不想碰,因为时机不到,因此倪文峰算是白表演了。
不过减速箱的确是一件不可忽视的问题,历史上的蚊子直升机公司和西瑞公司就出现过这种情况,被减速器供应商勒索,而且被折腾了很多年,后来蚊子公司花费血本收购了比利时一家专门生产航空减速器的小公司,才最终解决了问题。
那些减速器厂商为什么要这么做?难道他们不知道会把客户往死里得罪吗?嘿嘿,他们还真不怕,因为能做航空减速器的厂商全世界一个巴掌都数得过来,哪一个不是在业界是响当当的大集团、大企业。
德国的MTU公司听说过吧,中国的99A型坦克用的1500马力发动机就是山寨MTU的MB…873发动机,这家公司不光是生产的坦克发动机在全球响当当,变速箱也的顶呱呱的,至于直升机上的减速器也是MTU公司的主营业务之一。
就是这一家在业内响当当的公司,当年可是差点把蚊子飞机公司给玩废了,如果不是后来把自己卖身给了庞巴迪,它早被MTU给吞了。
第113章 赔钱的博物馆()
李怡炫与倪文峰和赛弗·达伯沃特一起交流了三天,以为这架蜻蜓共轴反转双旋翼直升机结构简单,用的材料也不高级,加上又有完整的工艺图,能像蚊子直升机一样会很容易的仿制出来,但随着交流的深入,才发现自己把问题想得太简单了。
蜻蜓直升机跟蚊子直升机一样,都是迷你运动型共轴双旋翼直升机,李怡炫回到21世纪在网上查了一下有关蜻蜓直升机的资料,才发现21世纪根本就没有这样的直升机。
后来又到31世纪去查,才知道这是一架诞生于22世纪的直升机,生产商不是别人正是加拿大的蚊子直升机公司,它实际上是蚊子直升机的替代机型,两种直升机在技术上是整整一个世纪的代差,现在李怡炫要把蜻蜓直升机提前一个多世纪拿出来,自然会遇到这样或那样的各种技术问题。
这些问题中,材料不是最大的问题,当初蚊子直升机公司为了尽可能让飞机便宜,所用的都是市面上最成熟和最便宜的材料,加工也不是最大的问题,就算它的加工要求再高,李怡炫也能从31世纪获得技术支持。
真正令他饶头的是,蜻蜓飞机是蚊子的替代机,现在就推出来,会对蚊子直升机原有的市场造成冲击的。
倪文峰与赛弗·达伯沃特也发现了这个问题,他们两人个提出了一个解决方案。
赛弗·达伯沃特的方案是,把两者的目标客户给区别开,不要重合在一起,以免造成相同机型的对抗竞争,这种方法一劳永逸,但也意味着对飞机就要进行重新设计。
而倪文峰却认为,与其为了把客户给分开,对飞机进行重新设计,还不如在价格上做文章,与蚊子直升机相比,蜻蜓直升机在技术上显然要高端得多,我们可以把它定位成高端私人迷/你/直/升/机,把蚊子直升机定位成低端直升机,这样一来即免去了重新设计,又把客户给分开了。
况且,蜻蜓直升机是世界上唯一的一款共轴双旋翼直升机,而且还是唯一一款迷你型的共轴双旋翼,仅凭这个噱头就能吸引很多人的兴趣,只要我们在营销上多下点工夫,就能获得很多订单。
显然倪文峰提出方案更加具有可行性,可是定多高的价格才合适?价格太高了,必然会影响蜻蜓的销量,价格太低,又会影响蚊子。
三人对着工艺图研究了整整一个星期,赛弗·达伯沃特最后对李怡炫说道:“如果我们能自己生产减速箱,成本不超过1万美元,我们就能把蜻蜓的价格维持在7万美元以内。另外,为了让蜻蜓不会影响蚊子,我建议对蚊子直升机做一下升级,把机械传动尾桨升级成电驱尾桨,这样我们就能够把减速箱给大大简化,这样我们生产起来也会简单许多。”
嗯,这个方案好,李怡炫打心里是一百二十个同意。直升机的减速箱的结构是非常复杂的,因为他不但要照顾主旋翼,还得给尾桨提供动力,而直升机的主旋翼与尾桨在转速是不相同的,可能主旋翼一分钟是几倍转,尾桨一分钟就是上千转,转速上的巨大差异,使得单旋翼直升机的减速箱变得极为复杂,这样导致的后果就是减速箱变得体积庞大不说,可靠性也不高,得经常性的维护。
而且重量也不小,由于减速箱都装在直升机的顶部,飞机要是设计不好,就会造成直升机头重脚轻的局面,这在飞行当中弄不好就会出事故,特别是像蚊子这样的迷/你/直/升/机,是最容易出现这种问题。
其实蚊子直升机头重脚轻的问题一直都存在,因为它体积太小,飞机设计师很难平衡。
不光是蚊子,世界上绝大多数的迷你或是超**********或多或少都有这个问题,只不过蚊子直升机在上下重量平衡上是做得最好的,这也是它比别得直升机要畅销的原因。
如果换成电驱尾桨,就完全不同了,不但大大的减小了减速箱的体积,蚊子直升机头重脚轻的问题也会彻底解决,会变得更加可靠耐用,直升机的安全性也会大大的提高,维护成本也会大幅降低,对直升机用户来说是个大大的福音。
“电驱尾桨,好倒是好,可有合适的电动机吗?”
“西门子公司最近推出了一款差速电机体积很小,这款电机把液力变矩器与数控机床上的伺服电机融为了一体,总重量不到8KG,功率4KW,额定转矩28。5NM,转速800—4000/每分钟,完全满足蚊子直升机的需要。”赛弗·达伯沃特建议道。
液力变矩器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器,又称液力联轴器。用来将动力源(通常是发动机或电机)与工作机连接起来传递旋转动力的机械装置。它的作用跟汽车变速器差不多。
“功率是够了,但不知价格怎么样?”李怡炫问道。
“这种电机在香港的鸭寮街就有买,每台11800港币,直接从西门子公司哪里采购,价格上会更便宜一些。“
“联系西门子公司,让他们根据我们的蚊子直升机的工作特点做一下优化。”这种功率的电机用不着李怡炫专门去建一个电机厂,外包才是最好的选择,其实只要直升机的最大起飞重量在三吨以下,直升机尾桨用的驱动电机都可以外购,可一旦上了三吨,就必须要建立属于自己的电机厂了,这不光是会被人卡脖子的问题,更关系到直升机公司核心竞争力的问题,因为只有掌握了三吨以上的电驱动技术,那么这家直升机公司在市场上就会处于不败之地。
而且电驱动尾桨对电动机有特殊的要求,市面上未必有适合你需要的电动机,因此李怡炫如果想要在电驱动尾桨上有所突破,直升机的起飞重量一旦上了三吨,就必须建立自己的电机厂。
至于电机技术,有31世纪这个时空位面,他需要担心吗?
蜻蜓直升机的生产技术解决方案已经有了,现在李怡炫只需到31世纪把它给一一落实。
开启时空门来到31世纪,又一次来到这家航空博物馆,花费一笔不小的资金的蜻蜓直升机和蚊子直升机的减速器问题,连工艺带生产线和各种机加工设备全部加在一起,一共花了一千万联邦币,这点钱对现在财大气粗的李怡炫来说是不值一提。
蚊子3直升机的打样设计也出来了,资料不多只有几十页,李怡炫带着这些资料到当地的一家超算中心去做了检测,设计上没有缺陷,各项性能也完全符合要求,于是通知程静进入下一步,工程开发阶段。
顺便也咨询了下有关直升机电驱尾桨的事情,没想到还真有这项技术,凡是起飞重量不超过100吨的直升机尾桨电动机,这家博物馆都有,至于更大的就没有了,因为历史上就没出现过这么大的直升机。
不光有电动机,还有与之配套的发电机和各种差速器,把李怡炫看得是口水直流,最后脑门一冲全都引进,结果一算账要1亿联邦币,还只是电机技术,生产线得另外算钱。
算了吧,目前还用不上这