首頁 分類 排行榜 閱讀記錄 我的書架

第646章 發動機圖紙初繪,周明遠攻克燃燒室難題

2025-12-24 作者:重生諸天萬界

二月初八,瓦窯堡坦克研發中心那間臨時發動機辦公室裡,滿地都是草稿紙。周明遠蹲在地上,對著一張畫滿曲線和公式的圖紙已經看了半個時辰,眼睛紅得像兔子,頭髮被抓成了鳥窩。

沈亦辰端著兩碗玉米糊糊進來時,差點踩到圖紙上:“周師兄,先吃飯吧。您這都看了一上午了……”

“別吵。”周明遠頭也不抬,手指在圖紙上划著,“你看這個曲線,燃燒壓力上升速率,理論計算和咱們模擬的資料差了多少?”

沈亦辰放下碗,湊過去看:“差……百分之八左右。但咱們的模擬用的是簡化模型,實際發動機工況更復雜……”

“所以才要算準!”周明遠終於抬起頭,接過碗,三口兩口把糊糊倒進嘴裡,又繼續盯著圖紙,“燃燒室形狀改凹頂,容積增大了,但表面積也增大了,散熱損失會增加。噴油嘴位置往前移五毫米,油氣混合可能更均勻,但霧化效果會不會變差?還有這個——”他指著圖紙上一個標註點,“點火提前角調整兩度,爆震傾向會增加還是減少?”

一連串問題砸得沈亦辰有點懵。這個二十五歲的年輕博士在德國學的是理論,擅長公式推導,但面對這種需要大量經驗判斷的工程問題,還是顯得生嫩。

“要不……咱們做個簡易試驗?”沈亦辰試探著問。

“做甚麼試驗?拿甚麼做?”周明遠苦笑,“現在連個像樣的發動機試驗檯都還沒搭起來,怎麼做燃燒室試驗?用嘴吹氣模擬嗎?”

正說著,門被推開了。田方和彭家蒙一人抱著個大木箱進來,箱子裡叮噹作響。

“周工,給你們送點‘彈藥’!”田方把箱子往桌上一放,開啟,裡面是各式各樣的活塞、氣門、火花塞,甚至還有幾個燒得發黑的缸蓋,“這些都是從報廢的坦克發動機上拆下來的,你們看看有沒有能用得上的。”

彭家蒙補充:“特別是這幾個缸蓋,是不同型號發動機的,燃燒室形狀都不一樣。你們不是要研究燃燒室嗎?實物在這兒。”

周明遠眼睛一下子亮了。他拿起一個缸蓋,對著窗戶的光線仔細看裡面的凹坑形狀,又用遊標卡尺測量容積:“好!太好了!老田、老彭,你們這可是雪中送炭!”

沈亦辰也湊過來看,一邊看一邊在本子上記錄資料。田方和彭家蒙沒走,拉了凳子坐下。田方點了支菸,吐著菸圈說:“周工,你們這研究得咋樣了?有啥難處說說,咱們雖然不懂飛機發動機,但燒柴油的大傢伙擺弄了這麼多年,有些道理是相通的。”

周明遠把圖紙攤開,指著上面的問題:“我們現在卡在幾個引數上。燃燒室形狀改了,但散熱損失和爆震風險怎麼平衡?噴油嘴位置怎麼確定最優?點火時機……”

“等等。”彭家蒙打斷他,指著圖紙上那個凹頂燃燒室,“你這個形狀,跟咱們‘太行-1型’坦克發動機改進型的燃燒室有點像啊。我們去年改過一版,把平頂改成了微凹球面,功率提了百分之五,但缸蓋溫度高了八度。”

“溫度高了多少?”周明遠立刻追問。

“八度。”彭家蒙很肯定,“後來我們加強了冷卻水套,解決了。不過飛機發動機是風冷還是水冷?”

“水冷。”周明遠快速記錄,“但飛機發動機的散熱條件更苛刻……沈亦辰,算一下,如果散熱面積增加百分之十五,在額定功率下缸蓋溫度會升高多少?”

沈亦辰抓起計算尺,嘩啦啦推起來。屋裡只剩下計算尺滑動的聲音和鉛筆寫字的沙沙聲。

田方和彭家蒙看了一會兒,悄悄退出去。走到門口時,田方回頭說:“周工,需要加工甚麼試驗件,直接找機加工車間。張師傅他們說了,發動機組的活兒優先。”

“多謝!”周明遠頭也不抬地揮揮手。

接下來的三天,這間辦公室成了不夜城。油燈徹夜不滅,地上鋪的草稿紙越來越厚。周明遠和沈亦辰把那些舊缸蓋挨個測量、畫圖、計算,又找來從德國帶回來的資料對比。

到第四天凌晨,沈亦辰突然從一堆圖紙裡抬起頭,眼睛發直:“周師兄,我好像……算出一個矛盾。”

“甚麼矛盾?”

“你看。”沈亦辰把幾張計算紙鋪在一起,“按咱們現在的設計,凹頂燃燒室配合新的噴油嘴位置,理論燃燒效率確實能提高。但是——如果點火提前角維持原設計,在低速大負荷工況下,爆震傾向會顯著增加。可如果推遲點火,高速效能又會下降。”

周明遠盯著那些資料,眉頭越皺越緊。這確實是個死結:要低速不爆震,就得犧牲高速功率;要高速功率高,低速就可能出問題。

兩人沉默了。窗外天色已經泛白,遠處傳來雞鳴聲。

“有沒有可能……”周明遠忽然開口,“讓點火時機動態變化?”

沈亦辰一愣:“動態變化?你是說……根據轉速和負荷自動調整?”

“對!”周明遠站起來,在屋裡踱步,“我在德國時,聽說過一種機械式離心提前裝置,裝在分電器上,轉速越高,點火越提前。但那種裝置只能根據轉速調整,不能根據負荷……”

“負荷可以用進氣管真空度判斷!”沈亦辰也興奮起來,“我見過相關資料!在化油器節氣門後面開個取壓口,用膜片驅動,負荷大時真空度小,點火推遲;負荷小時真空度大,點火提前。把這兩個機構結合起來——”

兩人重新撲到圖紙上。周明遠畫機械結構草圖,沈亦辰計算引數匹配。鉛筆在紙上飛舞,一個個難題被提出、討論、解決。

太陽昇起來時,陳景瀾推門進來,看到兩人的樣子嚇了一跳:“你們……一夜沒睡?”

周明遠抬起頭,眼睛裡佈滿血絲,但亮得嚇人:“老陳,來得正好!看看這個——”

他把剛剛完成的燃燒室總成圖紙鋪開。圖紙上詳細標註了燃燒室形狀、容積、噴油嘴位置和角度、火花塞位置,還有旁邊那個複雜的“離心-真空雙模點火提前裝置”的示意圖。

“凹頂燃燒室,配合偏移式噴油嘴,我們在計算中發現這樣能形成更強的渦流,油氣混合更充分。”周明遠語速很快,“但帶來的問題是爆震傾向增加。所以我們設計了這個——”他指著那個雙模裝置,“低速大負荷時,真空裝置作用,點火推遲;高速時離心裝置作用,點火提前。理論上能兼顧高低速效能。”

陳景瀾俯身仔細看圖紙,一邊看一邊在心裡驗算。半晌,他直起腰,深吸一口氣:“理論計算資料呢?”

沈亦辰遞過一疊計算紙:“在這裡。按這個設計,額定工況下燃燒效率預計提升百分之十二到十五,對應推力提升百分之十五左右。爆震傾向在安全範圍內,缸蓋溫度升高可控——前提是散熱系統設計得當。”

陳景瀾一頁頁翻看,越看眼睛越亮。最後他抬起頭,看著兩個憔悴但興奮的同事:“你們……真把這事兒幹成了?”

“還沒完。”周明遠很清醒,“這只是圖紙和計算,需要實物驗證。另外,這個雙模點火裝置,加工精度要求很高,特別是離心配重塊和真空膜片的配合,公差不能超過零點零二毫米。得找趙承澤商量,看能不能做出來。”

“加工的事我來協調。”陳景瀾當即拍板,“你們現在立刻去休息!睡四個小時,然後咱們開個會,詳細討論下一步試製方案。”

周明遠和沈亦辰這才感到疲憊如潮水般湧來。兩人搖搖晃晃走出辦公室,迎面碰上剛來上班的田方。

田方一看他們的樣子就樂了:“喲,兩位大師,這是修仙成功了?”

“成了一半。”周明遠有氣無力地擺擺手,“田工,麻煩你件事——幫我們找個能躺的地方,桌子也行,凳子也行……”

田方趕緊叫人騰出間休息室。兩人幾乎是一沾床就睡著了。

這一覺睡到中午。醒來時,辦公室裡已經坐滿了人。陳景瀾把發動機組所有人都叫來了,還有趙承澤和兩位老師傅。

周明遠和沈亦辰把圖紙又詳細講解了一遍。趙承澤聽完,拿著那個雙模點火裝置的圖紙看了很久,最後說:“加工能做,但需要專用夾具。離心配重塊的動平衡特別關鍵,不平衡的話轉速一高就振動,影響點火精度。”

張師傅湊過來看了看:“這個真空膜片盒,密封要求高。咱們現有的橡膠材料耐油耐高溫效能不夠,得找化工科想辦法。”

“材料我去協調。”陳景瀾記下,“趙工,你們大概需要多久能做出第一套樣品?”

趙承澤盤算了一下:“如果一切順利,十天。但前提是材料到位、夾具設計沒問題。”

“好,就以十天為目標。”陳景瀾環視眾人,“燃燒室缸蓋的鑄造,謝明軒那邊鋁材一出來就開工。活塞、連桿這些運動件,先用現有材料試製。點火裝置趙工負責。大家分頭行動,有任何問題隨時溝通。”

會議結束,眾人各自領任務散去。周明遠和沈亦辰被陳景瀾單獨留下。

“還有個問題。”陳景瀾表情嚴肅,“你們的計算基於理論模型,但實際發動機工作環境更惡劣。特別是高空低氣壓環境下,燃燒特性會變化。咱們現在沒有高空試驗條件,怎麼驗證?”

這確實是個難題。三人沉默了一會兒,沈亦辰忽然說:“也許……可以用模擬計算?我在德國時,見過一些用流體力學方程模擬燃燒的文獻,雖然計算量大,但理論上可行。”

“需要甚麼條件?”

“需要更詳細的工質物性引數,還有……”沈亦辰想了想,“需要一臺好用的手搖計算機,或者乾脆是電動計算機。咱們現在只有計算尺,複雜迭代算不了。”

陳景瀾苦笑:“電動計算機?咱們這兒連電都不夠用。手搖計算機……我試試看能不能從延安協調一臺,但別抱太大希望。”

正說著,門外傳來林烽的聲音:“甚麼計算機?缺甚麼裝置?”

三人回頭,林烽不知何時站在門口,手裡還拿著份檔案。陳景瀾把情況說了,林烽聽完,想了想:“手搖計算機我記下了,想辦法。不過眼下,我倒有個土辦法——你們還記得風洞嗎?”

周明遠一愣:“風洞是測氣動的,跟發動機燃燒……”

“風洞可以模擬不同氣壓。”林烽走進來,“雖然不能完全模擬燃燒,但可以測進氣流量、壓力變化。把這些資料結合你們的計算,至少能驗證一部分。魏硯深說過,風洞下星期就能做初步除錯,你們可以排個隊。”

這倒是個思路。周明遠點頭:“行,那我們準備一下,等風洞好了就去測。”

林烽把手裡檔案遞給陳景瀾:“這是總部剛轉來的情報,關於日本最新戰鬥機‘零式’的部分效能資料。你們看看,咱們的發動機目標功率,能不能跟它比?”

陳景瀾接過檔案快速瀏覽,臉色漸漸凝重。周明遠和沈亦辰也湊過來看。

資料很簡略,但幾個關鍵數字觸目驚心:最大速度超過五百公里每小時,爬升率驚人,續航力也遠超現有中國戰機。

“咱們的目標發動機,功率只有三百五十馬力。”陳景瀾放下檔案,“零式的發動機據說有九百多馬力。功率上差得太遠。”

辦公室裡氣氛沉重起來。這些天大家埋頭攻關,但看到實實在在的差距,還是感到一陣窒息。

林烽卻笑了:“怎麼,被嚇住了?別忘了,零式是日本人舉全國之力搞出來的,咱們是在山溝裡白手起家。咱們不追求一下子趕超,先解決有無問題。等‘山鷹’飛起來了,再想怎麼讓它飛得更快、更高。”

他拍拍陳景瀾的肩膀:“燃燒室難題能攻克,就是一大步。繼續幹,有問題隨時找我。”

林烽離開後,三人沉默了很久。最後周明遠拿起那張燃燒室圖紙,輕聲說:“至少,咱們這一步走對了。推力提升百分之十五,這是實打實的進步。”

“對。”陳景瀾重新振作起來,“一步一個腳印。老周、小沈,你們抓緊完善圖紙,準備試製。其他的,走一步看一步。”

窗外,二月的陽光正好。遠處工地上的機器聲隱約傳來,像這個春天強勁的心跳。

而在辦公室的角落裡,那份關於零式戰鬥機的檔案靜靜躺在桌上。上面的數字,像一道無聲的鞭子,催促著每個人。

周明遠收起圖紙時,手碰到了口袋裡那個舊缸蓋——那是從報廢坦克發動機上拆下來的,表面粗糙,但內裡的燃燒室形狀,經過無數次改進,已經接近完美。

他握緊那個冰冷的金屬件,心裡清楚:真正的考驗,還在後面。

(本章完)

A−
A+
護眼
目錄