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第四十七章 模型設計 基本完成

“東風,飛龍的發動機和Mini2000一樣,不設置反推器嗎?”

“我也在考慮這個,Mini2000沒有反推器,降落距離達到150米,而且對起落架的剎車消耗很大。Mini2000是涵道比0.2,當時考慮到即使在外涵道設置反推器,得到的反推力也不大。現在飛龍的涵道比達到6,設置反推器的作用是很大的。”陳東風考慮了下說道。

兩人查閱了相關資料,目前大型客機幾乎都採用發動機反推裝置進行降落時的減速。因爲葉柵式反推裝置具有高可靠性和適應性。所以被大量採用。兩人決定還是採用成熟的技術——葉柵式反推器。

所謂的葉柵式反推器,就是在外涵道內插入一阻流板,氣流沿著阻流板反向的排出發動機而產生反推力。當反推力器正常運行時,處於外壁上的阻流板由水平位置打開一定的角度,最後僅極少部分氣流從阻流板下方通過,絕大部分外涵氣流反向排出產生反推力。經過計算後可以得到發動機外涵噴管推力與反推力的差,即爲外涵噴管總推力。

不長的時間裡,陳東風和楊輝就計算出來阻流板的角度和反推力器運行時外涵噴管總推力的關係。

“東風,發動機的控制方式還是和Mini2000一樣,選擇開環方式?開環的話根本得不到你希望驗證的發動機節流特性、速度特性和高度特性。”楊輝和陳東風討論飛龍發動機的控制方式,通俗講就是燃油和速度的關係。

“你怎麼考慮的?”

“現代民用大涵道比渦扇發動機通常都是採用燃油到轉速的閉環控制方式,基於經典、可靠的比例-積分-微分即 PID 控制方法設計控制器。通過在包線點內設置多組 PID 數據,根據當前飛行狀態進行切換,使控制器適應發動機的非線性變參數特性。即便如此,這些PID參數依然是基於某一穩態工作點設計的,在動態過程中的控制效果還是會不盡如人意,尤其在響應速度方面。同時,PID參數的切換容易造成系統的響應振盪,這不利於發動機的安全以及穩定。我有在考慮採用自適應PID算法,根據發動機工作狀態自動地調節參數,以尋求更穩定、更快速的控制效果。不過目前還沒有什麼進展。”

陳東風也是陷入了沉思,想了會後:“你提的自適應PID算法目前還沒有研究的實例,我們可以在後續改進型中驗證。飛龍的發動機的飛行包線目前還沒有通過實驗測出來,但是根據飛龍的任務規劃,主要還是在巡航,不會有很多的過載機動飛行的。目前還是宜用PID閉環控制。”

楊輝比較過後,也同意了陳東風的想法,開始設計燃油和轉速的閉環控制系統。

兩人一邊上課一邊設計,不知不覺中已經過去了快2個月了。這兩個月的時間裡,陳東風四人多次開會,交流進度,楊韋和唐昌宏的任務已經接近完成了。

楊韋和唐昌宏在這兩個月的時間裡,他們設計了一套導軌式4鏡頭自動切換系統,但是他們沒有高速記錄運動物體影像的光學攝像機具體資料,因爲這些都是軍用級別的,他們還接觸不到。楊韋和唐昌宏只能根據津門光學研究所最新研發的電視攝像機來初步設計。

唐昌宏在設計的飛龍外形結構,加強了機翼的強度設計。爲了提高機翼強度,沒有采用Mini2000可拆卸的機翼安裝方式,而是直接採用整體的加強梁來提高機翼的強度。根據陳東風設計的發動機改進了飛龍的吊裝方式,從原來Hong-6的發動機是由進氣道包裹的形式,改爲按照民航飛機發動機安裝方式,直接掛在機翼中間下方。發動機兩側設置兩個制導導彈掛載點。

楊韋的飛行控制系統倒是還和Mini2000有很大的相似處,但是在想要設計影像的收發電路模塊的時候就抓瞎了。沒有具體的實物,根本完成不了這個任務。所以楊韋基本上是隻完成了一小半任務,其他時間都是在和唐昌宏進行外形結構設計的學習。

時間來到1980年的1月初了,再有3個禮拜就要到寒假時間了。陳東風四人在交流了幾次飛龍的進度後,都發現已經進入到了瓶頸階段。陳東風得不出發動機的飛行包線數據,以及驗證不了各個部件數學模型的正確性。楊輝因爲得不到陳東風數據的支持,他的閉環控制策略還停留在理論階段。而楊韋沒有實物攝像機工作也基本在停擺狀態。也只用唐昌宏的任務進度附和預期,但是他也沒有具體的風洞試驗數據。

“你們說,要是可以不依靠實物,可以直接仿真模擬多好。如果可以這樣的話,我們基本上就可以一邊設計一邊驗證了。”楊輝感慨一句。

唐昌宏也有感而發:“如果外形結構設計的過程中也可以仿真模擬的話,也是可以大大節省時間的。我注意到國外早就出現了計算機輔助設計系統,可以大大的減少設計的工作量。”

陳東風聽到這,就楞住了,這些不是他被雷擊後在在街邊的想法嗎?這段時間一直在忙著Mini2000和飛龍的設計倒是把這件事給忘記了。

楊韋也有同感:“其實電路的設計也是需要引入計算機輔助的,國外已經有了相關技術,別的不說單是根據設計圖紙生成電路板這一項,就減少了30%的工作量。更不要說,元器件的隔離放置可以大大提高電路的抗干擾性能。”

“大家說的計算機輔助設計,我也有所瞭解,不瞞大家說,我早就對現在只能靠草稿和頭腦的設計方式了。我想在飛龍後就開始學習相關計算機的知識,雖然和楊韋在Mini2000項目中學習了一段時間,但是我感覺還遠遠不夠。”陳東風把自己下一步的想法說給三人聽。

楊輝怕陳東風現在轉到計算機的學習中,連忙說:“我們現在還是要先把飛龍完成吧!明天去找黃院長,請他幫忙?”

陳東風也覺得自己剛纔說的有點問題:“當然,先完成飛龍,不過這學期可能完成不了,還有一週時間就要進入考試周了,我們應該暫時把精力轉到複習中去了。明天和黃院長說明情況後,我們在看飛龍怎麼繼續下去。”

三人同意陳東風的說法,比較包括陳東風在內的4人可是在黃院長那裡立了軍令狀的。

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