后世试飞员学习的过程中歼-72发动机的设计缺陷曾作为典型案例载入试飞教案杨卫宁对这一问题的来龙去脉自然一清二楚。
歼-72战斗机采用的是涡喷-7乙发动机这是一种带有加力燃烧室的轴流式双转子涡轮喷气发动机由双转子轴流式压气机、环管燃烧室、双转子燃气涡轮、加力燃烧室与可调尾喷管四大部件组成此外还有燃油系统、起动系统、冷却系统、防冰系统等主要系统以及带动发动机和飞机附件的传动装置。
双转子结构可以保证发动机在较高的高度和最大飞行速度范围内可靠地工作避免发动机出现喘振现象。
加力燃烧室可以使发动机在最大转速和涡轮前最高温度的条件下再次喷油燃烧进一步提高燃气温度和增大燃气膨胀加速能量从而提高了喷气速度可以在短时间内大幅度增加发动机的推力。
然而由于设计以及加力燃烧室的安装边材料等问题使得涡喷-7的冷却系统存在一个重大缺陷。
在一般飞行训练条件下这一缺陷并不会引发发动机故障然而一旦进入战斗状态飞机频繁开启加力燃烧室进行超音速飞行就有可能导致加力燃烧室室壁温度过高引燃飞机的铝合金机身造成重大飞行事故。
刚开始的时候杨卫宁还没有想到歼-72的这一技术缺陷直到小刘提到试飞时后机身温度升高杨卫宁才想起了这个问题。
杨卫宁沉思了片刻问道：“屠工涡喷-7乙的燃烧室火焰筒用的是gh30还是gh15？”
“gh-15。”
杨卫宁道：“我记得涡喷-7的原型机涡轮前温度为915c歼-72上用的是涡喷-7乙涡轮前温度为1015c提高了100对吧？”
屠楷微微一愣他对杨卫宁的认识仅仅局限于一名计算机天才刚才杨卫宁叫住小刘看数据的时候他也不过是随口一问压根没想到他对发动机有如此专业的见解。
gh系列合金是中国高性能铁镍基耐高温合金的简称这种合金在保持高塑性和优良的抗氧化性的同时大大地提高了热强性同时也具有良好的冲压、焊接和热加工等工艺性能。
他点了点头道：“说的没错之前我们用800c以下使用的gh30合金作为火焰筒材料结果在试车50小时后发现在火焰筒安装边两侧靠上部圆弧转接处产生裂纹。由于改型机火焰筒安装边在工作中所承受的冷热疲劳和振动负荷均比原型机的条件恶劣得多继续使用gh30合金已不适宜所以我们选用了耐热性能更高的gh15。”
杨卫宁继续问道：“那燃烧室外壳呢？”
屠楷沉思了片刻皱眉道：“如果我记的没错的话两款发动机应该都是选用1cr18ni9ti。”
1cr18ni9ti就是普通的不锈钢。
杨卫宁笑道：“这就是问题了屠工您想想燃烧室的涡前温度升高100度而作为重要散热件的安装边依旧采用普通的不锈钢如果一旦开启加力很容易导致热辐射超出机体负荷导致机身温度出现大幅度上升。正好今天于鸿飞同志执行的是超音速试飞项目开启加力后机体温度升高十几度是完全可能的。”
屠楷不由得呆住了他压根没想到问题竟然出现在这里。
更让他震惊的是杨卫宁对涡喷-7发动机的了解程度恐怕就是这款发动机的总设计师来了也没办法在短短十几分钟内找出问题来源吧。