第123章 前途远大的星型发动机
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第123章 前途远大的星型发动机
发动机实验室前面的试机场地上,高大的土黄色隐蔽棚遮挡住了炽热的阳光。
在隐蔽棚下,足有一个篮球场大的空间里满是阴凉。
隐蔽棚是用木头立柱搭起来的,在棚子下面通风非常好。
一台直径有一米二多的九缸风冷发动机,就在这个阴凉地里被安装在了高大的固定试机台架上0
在发动机的机头部,有一个直径为3.5米的三叶螺旋桨,在螺旋桨的外面,是一个铁丝网安全罩。
这个螺旋桨产生的风,将会给星型发动机进行散热,而且可以通过风速,同时测试这款适配星型发动机的螺旋桨性能。
「陈老师,一切都已经检查好了,咱们可以开始试机了。」星型风冷航空发动机的研发领队裘永贞,对陈常在说道。
陈常在点了一下头,说道:「好,那就开始吧。」
裘永贞在应了是之后,就开始带著人准备进行发动机点测试。
而陈常在则是站在移动式控制台前,过一会等到发动机启动起来之后,他要看著控制台面上,各种指针仪表的读数变化。
这时发动机的启动电马达被通电,随著马达的带动,星型发动机开始快速转动。
随著砰砰砰~发动机排气管发出的爆燃声响起,这台风冷九缸星型中冷二级增压发动机开始高速的运转了起来。
发动机从刚开始的暴躁,逐渐变得平和了起来,排气声也不再那么炸裂,只是发出来了均匀的嗵嗵声。
那是高速废气从排气歧管排出来后,冲出消焰器时的声音。
发动机前面,与发动机进行适配的三叶螺旋桨,随著发动机主轴的旋转也在高速旋转著。
在它后面的发动机,就像是在飓风中心一样,承受著螺旋桨压回来的狂风风压。
不过这狂风,对于已经慢慢升起来温度的发动机来说,就好像是夏日里拂面的春风一样。
带走了它身上的燥热,让它感觉非常舒服。
裘永贞在检查了转速表,油压表,发动机进气压力表,温度表等各个发动机仪表之后。
确定发动机工作一切正常,但是现在还不能给发动机上负荷。
他需要让发动机在低、中、高三个速位,进行空负荷运转全都没有问题之后,才会给它带负荷。
发动机足足运行了半个小时,每个转数区域都运行了十分钟。
在这期间,裘永贞和他的同事们顶著狂风,拿著听棒听著发动机每一个运动部分的声音是否正常。
「听棒」是在发动机运行时,检查发动机在运转过程中,是否有杂音或异响的最简单的工具。
它就是一根铅笔粗细的金属棒,在人手握著和贴近耳朵的地方,就变成了一握粗。
当把听棒细的那头,点在发动机身上时,人可以把耳朵紧贴在听棒粗的这一头。
这时发动机内部运行的声音,就会通过听棒传导到人的耳朵中。
正常发动机运行的声音是平稳顺滑有规律的。
而如果出现了不规律的异常杂音,那就说明这台发动机里面出了问题。
有经验的技术人员,会根据不同声音的变化,就能够判断出来这台发动机哪里出了问题,出了什么问题。
在发动机空载运行了半个小时后,发动机开始了停机检查。
在打开了发动机的九个气门罩之后,检查配气机构是否正常,又放出来了润滑油,检查机油槽中是否有异物。
又检查机油中是否有漂浮的金属粉末,如果有的话,这金属粉末的量是否超过了要求。
发动机在运行的时候就会产生磨损,有磨损就会有磨掉的金属粉末,被润滑油冲洗下来进入到润滑油中。
如果我们在更换发动机机油的时候,看到放出来的旧机油在阳光的照射下,油中有悬浮的,像是小星星似的反光点,那些就是发动机磨损后的金属粉末。
在检查发动机没有任何问题之后,发动机再次被恢复原样。
这时发动机的曲轴尾端被连接上了测功机,测功机是用来测试计算发动机功率的。
陈常在他们使用的测功机,是电涡流测功机。
在测功机阻力的载荷上,有摩擦片式、水阻力式、电涡流式。
但是摩擦片式只能测试小功率负载,水阻力式占地大,还耗水,测试稳定性差。
最后陈常在在测功机上一直都是选用的电涡流式测功机。
这也是后世主流的测功机设备。
电涡流式测功机制造相对简单,只需要转子、定子和励磁线圈。
它的基础原理就是,用直流电产生磁场,转子高速旋转在感应体内形成涡流。
涡流与磁场相互作用产生制动力矩,同时测扭矩与转速算功率,并用水冷带走热量。
励磁电流越大、转速越高,制动力矩越强,吸收功率越大。
现在这台九缸星型发动机使用的,是最新生产出来的两兆瓦级电涡流测功机。
它一米八长,一米二宽,半米高的体型,让它的总重量达到了六吨半。
不过这台测功机却可以测出来,未来几年内所有活塞式发动机的功率。
至少按著陕北这边的工业能力,两年内还无法突破两千千瓦,也就是两千七百五十马力的功率。
按著现在这台九缸风冷星型发动机来说,它能稳定在一千二三百马力就已经非常不错了。
最大极限功率能够摸到一千四百马力左右,也就是顶天了,毕竟它的缸数在这里摆著呢。
那台测功机是被轨道车送过来后,固定在实验台底座上的。
至于说为什么不在厂房里做测功,主要是这个天气太热了。
实验室小厂房里本就闷热,再让这个九个缸的大家伙在厂房里工作。
那用不了多久厂房里就不用待人了,只是它排出来的废气都让人一氧化碳中毒。
所以只要条件允许,还是在外面做测功好一些。
虽然那个测功机不轻,但是在轨道车的输送下,安装在在早就已经弄好的水泥坐台上也不困难0
测功机被接上之后,这台星型发动机再次被启动。
发动机的油门在不断的被加大,在测功机负载的拖拽下,星型发动机发出了惊天动地的吼叫声。
陈常在面前控制台的仪表指针在不断的向前攀升,测功机的转速、扭矩、功率数值也在快速的升高。
站在控制台后面负责记录的是裘永贞的同事,他一边在记录著仪表数据,一边根据时间,来让裘永贞那边继续加大油门。
等到发动机的油门已经加到了最大上限三分钟后,星型发动机的油门才又慢慢的被收了回来。
在这台星型发动机完成了最后数据测试之后,才正式被熄火。
而这时,时间已经过去了一个小时了。
测功机除了要测出来发动机的最大功率之外,它还要作为负载,来验证发动机在每一个负载阶段运行的稳定性。
等到发动机停下来之后,裘永贞并没有去检查发动机,而是直接来到了控制台这边。
「老郑,数据怎么样?稳定吗?」裘永贞向他的同事问道。
老郑说道:「数据非常稳定,我现在正在计算,看看这台发动机的最大功率在哪里。」
老郑头也没抬的说道,他现在正在计算著刚才他所记录的数据。
这个时候可没有全自动计算机,发动机上了测功机台,就能把所有的数据直观的显示出来。
这个时候想要得到最后的数据,还需要人进行笔算呢。
不大一会,老郑抬起了头,然后看著周围围著他的人,突然嘿嘿笑了起来。
裘永贞向老郑问道:「老郑多少马力?」
老郑看了裘永贞一眼,也没有说话,只是把他的记录本交给了裘永贞。
裘永贞看著记录本上的数据,还有最后公式推导出来的数据结果之后。
裘永贞也吓了一跳,然后向老郑问道:「老郑,数据和推导过程没错吧?功率怎么会这么高?」
老郑说道:「数据记录没有错,每一个转数平台数据,我记录完之后,全都核对了三遍。
再说在小刘这里也有一份记录的,你可以核对一下。」
老郑刚说完,裘永贞的学生小刘,就把他的那份数据记录本交给了裘永贞。
裘永贞认真的核对了两份数据之后,他也推导了一遍数据结果。
结果和刚才老郑算出来的一模一样。
这时裘永贞才抬起头对陈常在说道:「陈老师,咱们这台发动机,远远超过了我们当初预计的一千三百马力。」
「哦,现在是多少?」陈常在也好奇的问道。
「稳定输出功率在一千四百六十马力。
瞬间最高功率在一千五百五十马力。
看来我们完全低估了这台发动机的底蕴,按著它现在的表现。
在未来,它完全可以被发展成为,稳定输出一千六百马力的发动机,对这一点我深信不疑。」
「这么大吗?」陈常在有些兴奋的问道。
「是的,我们完全低估了这个二级中冷增压器的能力,再加上我们为了它特意调整的燃烧室形态。
还有它的喷油角度,以及双火花塞的点火角度与正时。
看来这是已经完全契合了二级增压的供气比例。
我们之前的预估还是太保守了。
按著这台发动机的表现,小章那边的V12发动机,它那边的功率完全有可能做到最大1800到2000马力的程度。」
「好好好,这是好事啊,这是好事啊。
现在这台发动机,能够达到这样的功率,这可是给咱们的飞机换上了一颗强劲的心脏。
这样一来,咱们的重型战斗机,还有那运输机和轰炸机也算是有望了。
老裘,你认为这台发动机的改进型什么时候能够出来?」陈常在问道。
裘永贞低下头想了一下后说道:「至少得半年,长了得一年。
我们如果要继续改进这台发动机,那么只能在它的二级增压器上深挖它的潜力。
还有这台发动机的燃烧室重构、燃油管理、点火正时的调整、连杆强度的计算等等,都得重新设计。
但是我认为这些都应该是能够达到的。
并且在理论上,也是完全成立的。」
陈常在这时说道:「好,那我就给你一年半的时间,把这台发动机的潜力完全挖掘出来。
我对你们团队是有著完全的信心的。
如果你们有什么问题需要我的,只管和我说一声,我也会全力以赴。」
「陈老师您放心,我这边在半年之内,绝对会拿出来一个改进后的初步结果出来。
在一年内,绝对能够把这台星型发动机的潜力全都挖掘出来。」裘永贞信心坚定的说道。
既然裘永贞已经这么说了,陈常在也就不在这方面继续谈下了,下面还有很多工作要做呢。
于是陈常在说道:「老裘,那我们就进行下一步测试工作吧,现在开始模拟高空环境发动机的状态。
看看这个二级中冷增压器,能不能在高空稀薄的空气下,给我们带来更多的惊喜。」
「好,那我们就继续进行测试。」裘永贞也是兴奋的说道。
所谓的高空模拟测试,就是在地面模拟七千米以上,到一万五千米高空的空气密度环境下,发动机的运行状况。
一万五千米,是在常规状态下活塞发动机的极限高度了。
虽然在非常规状态,活塞发动机可以最高飞到一万八千米。
但是那已经基本上失去了任何实用性。
陈常在记得在后世,义大利曾经在1938年做过一次极限测试。
他们用改装Caproni—161bis双翼机,搭载带增压器+气缸液氧喷射系统的PiaggioR.XI星型活塞发动机,创下17330米飞行纪录。
这个记录保持了57年,后来有人飞到过18561米。
不过这样的飞机在空中需要极其苛刻的条件,完全就是为了挑战极限存在的,没有任何实际意义。
在15000米的高空,空气密度约为海平面的三分之一。
氧气浓度约为百分之二十一。
而现在这台发动机就在进行著这种实验。
实验的办法就是给增压器的进气口加个长管子,然后在管道的侧面加一个真空泵。
按著要求加大抽取空气的数量,和发动机抢空气,这是最简单的模拟手段。
在又进行了一个小时的实验之后,这台发动机给出来了它的答案。
一万一千米可以保持战斗力,但是到了一万两千米它就会剧烈喘振。
而海东青的V8发动机之所以能够到一万三才开始喘振,那是因为它有两台增压器。
它虽然无法提供高压空气,但是它一台增压器只需要供四个缸,而这个这台增压器需要供应九个缸。
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