葉明改進後的運-102在外形設計上大量參考了麥道82,和麥道82一樣,運-102也将兩台發動機設在了客機尾部,主機翼後移,尾翼采用t字型設計,這些都是麥道公司實驗了無數次的結果,葉明并不打算更改。
據葉明了解,麥道82這種外形設計可以增加客機的短距起降能力,在同樣的發動機推力下,尾部發動機能比翼間挂載的發動機獲得更多的升力,同時減小了爬升時的阻力,能有效節省油料。
在葉明看來,這個設計對于民航客機非常有用處,因為能降低飛行成本,在這方面,原來的運-10就要差好多,運-10的四台發動機就都是挂到機翼上的,這也導緻了原本的運-10翼展足有45米,這會增加運-10的升空阻力,也難怪油耗一直居高不下了。
至于說其他飛機公司為什麼沒有采用這種設計,其實,麥道82的這種外形設計雖然有其優點,但發動機在後置也會導緻能多性能缺陷,比如因為發動機在後面,所導緻該型客機采用的t型尾翼在失速情況下不容易被改出,飛機操控性能降低,需要更大的力矩才可以讓飛機擡頭,而且這種設計還不利于維修,可謂是有利有弊!
但葉明現在也沒有其它客機制造方法,隻能先以麥道82為藍本制造,至于以後有了足夠的技術積累,肯定要對其缺陷進行彌補的。
而在仿照d-82的設計後,運-102的翼展也僅為34米,足足比原來的運-10少了11米,雖然從四台渦扇8發動機更換成了兩台葉明按照jt8d-217a型渦輪風扇發動機改裝的渦扇8x。
至于說渦扇8x發動機的性能超過原版的jt8d-217a型渦輪風扇發動機,葉明說的并不是大話,至少在防撞擊防扇葉碎裂的能力上,渦扇8x要超過世界上任何一款發動機。
曆史上,經常有客機發動機吸入異物導緻發動機扇葉被擊碎,為什麼衆多機場都要防止鳥群出現在附近,就是因為高速飛行的客機發動機在吸入飛鳥後,會使得發動機扇葉被撞斷,導緻發動機損壞“停車”,繼而引發難以想象的事故。
而葉明改造後的發動機扇葉堅固程度要遠超原本的麥道客機發動機葉片。
這種被改造的葉片設計徹底地消除了原本發動機凸肩問題,凸肩設計是80年代最常見的民用發動機扇葉設計理念,這種方式能增加發動機葉片的剛性,還提高了抵抗外物(包括鳥)撞擊的能力與葉片自振頻率,而且不易出現振動。
帶這種設計卻帶來了許多問題,例如葉片不好加工,葉片根部所受的離心負荷加大,受到撞擊後容易碎裂,長時間使用後,還容易産生疲勞效應。
凸肩與葉身交界處還會産生附加的彎曲應力,氣流流過凸肩時,會産生分離效應,不僅使流通面積減少,還會使得發動機效率降低等問題。
當然,這裡面最重要的問題就是凸肩設計容易碎裂,這種問題困擾了全世界幾十年時間,無數空難都因為發動機損壞而引起不可挽回的結果。
所以,葉明準備盡可能的降低發動機扇葉碎裂産生的風險。
在改進jt8d發動機時,葉明第一時間就去掉了凸肩設計,雖然凸肩設計也有一些優點,但是并不足以抵消它容易斷裂所帶來的危險,為此,葉明創造性地發展了一種新的風扇葉片設計與制造方法,這就是“寬弦無凸肩蜂窩夾層結構”葉片。
這種寬弦葉片在制造時使用空心蜂窩狀的耐高溫輕質鋁锂合金作為内芯,外層附着一層高強度高韌性的钛合金,在钛合金外層再加入一層耐高溫防氧化表層。
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