流式压气机的压缩效果,这就一方面避免了采用全轴流压气机级数过多导致发动机轴向长度太长的问题,另一方面还大大降低了制造成本。
要知道对于全轴流式压气机来说,最末端几级的叶轮的特点是:叶片长度越来越短,叶片数量越来越多,叶片密度越来越大,叶片制造要求越来越高,但由于加压难度越来越大,每一级的增压效率实际上却是越来越低的。而现在只需要一级离心级就能解决所有的尴尬,按照海伦娜的估计三级轴流加一级离心的组合,就足以达到十二级轴流压气机的增压效果。
这一阶段研制的主要难点,是压气机轴流级和离心机的匹配问题,由于采用的上单转子的同轴设计,轴流级和离心级只能以相同的转速运行。在这种情况下,如何兼顾两者的工作效率就会成为一个设计上的难点。
彻底解决这个问题的方法,当然是采用双转子设计,用相互独立的涡轮分别驱动轴流级和离心级,让它们以不同的转速运转倒是可以彻底解决这一问题,但双转子发动机的支撑结构比较复杂,这多少违背了海伦娜简化制造的初衷。
第三步是研制采用全轴流压气机的双转子涡喷发动机,顺便攻克喷气式发动机加力燃烧的技术。这种压气机也是后世战斗机压气机的主流形式,上个位面的米格21所用的P-*********转子加力式涡喷发动机。
双转子发动机机是将发动机的风扇/压气机分为高压部分和低压部分,分别用一组燃气涡轮驱动。前面的风扇/低压压气机转速较慢,后面的高压压气机转速较快,这样可以进一步提高增压效率,减少喘振,降低油耗。
至于加力燃烧则是一种充分利用燃气中残余氧气的手段,主燃烧室中的燃气中还含有一部分氧气未参与燃烧,当这些燃气流过涡轮之后可以让它进入后燃器。在后燃器中,发动机对这部分高温燃气大量喷油,这会让燃气再次被点燃后喷出。使用这种方法,可以让发动机的推力在短时间内增加30%-80%(涡喷发动机加力比小一些,涡扇发动机加力比大一些)。
当然这一步对海伦娜来说还有点远,以至于现在海伦娜还不可能拿出更加详细的规划,只能走一步看一步。不过等到这第三步跨出,音速这个篮筐也就近在海伦娜的指尖了。
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