第四十七章 模型設(shè)計(jì) 基本完成
“東風(fēng)，飛龍的發(fā)動(dòng)機(jī)和Mini2000一樣，不設(shè)置反推器嗎？”
“我也在考慮這個(gè)，Mini2000沒有反推器，降落距離達(dá)到150米，而且對(duì)起落架的剎車消耗很大。Mini2000是涵道比0.2，當(dāng)時(shí)考慮到即使在外涵道設(shè)置反推器，得到的反推力也不大?，F(xiàn)在飛龍的涵道比達(dá)到6，設(shè)置反推器的作用是很大的?！标悥|風(fēng)考慮了下說道。
兩人查閱了相關(guān)資料，目前大型客機(jī)幾乎都采用發(fā)動(dòng)機(jī)反推裝置進(jìn)行降落時(shí)的減速。因?yàn)槿~柵式反推裝置具有高可靠性和適應(yīng)性。所以被大量采用。兩人決定還是采用成熟的技術(shù)——葉柵式反推器。
所謂的葉柵式反推器，就是在外涵道內(nèi)插入一阻流板，氣流沿著阻流板反向的排出發(fā)動(dòng)機(jī)而產(chǎn)生反推力。當(dāng)反推力器正常運(yùn)行時(shí)，處于外壁上的阻流板由水平位置打開一定的角度，最后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(chǎn)生反推力。經(jīng)過計(jì)算后可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)外涵噴管推力與反推力的差，即為外涵噴管總推力。
不長(zhǎng)的時(shí)間里，陳東風(fēng)和楊輝就計(jì)算出來阻流板的角度和反推力器運(yùn)行時(shí)外涵噴管總推力的關(guān)系。
“東風(fēng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方式還是和Mini2000一樣，選擇開環(huán)方式？開環(huán)的話根本得不到你希望驗(yàn)證的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流特性、速度特性和高度特性。”楊輝和陳東風(fēng)討論飛龍發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方式，通俗講就是燃油和速度的關(guān)系。
“你怎么考慮的？”
“現(xiàn)代民用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)通常都是采用燃油到轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制方式，基于經(jīng)典、可靠的比例-積分-微分即 PID 控制方法設(shè)計(jì)控制器。通過在包線點(diǎn)內(nèi)設(shè)置多組 PID 數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前飛行狀態(tài)進(jìn)行切換，使控制器適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的非線性變參數(shù)特性。即便如此，這些PID參數(shù)依然是基于某一穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)的，在動(dòng)態(tài)過程中的控制效果還是會(huì)不盡如人意，尤其在響應(yīng)速度方面。同時(shí)，PID參數(shù)的切換容易造成系統(tǒng)的響應(yīng)振蕩，這不利于發(fā)動(dòng)機(jī)的安全以及穩(wěn)定。我有在考慮采用自適應(yīng)PID算法，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)自動(dòng)地調(diào)節(jié)參數(shù)，以尋求更穩(wěn)定、更快速的控制效果。不過目前還沒有什么進(jìn)展。”
陳東風(fēng)也是陷入了沉思，想了會(huì)后：“你提的自適應(yīng)PID算法目前還沒有研究的實(shí)例，我們可以在后續(xù)改進(jìn)型中驗(yàn)證。飛龍的發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行包線目前還沒有通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出來，但是根據(jù)飛龍的任務(wù)規(guī)劃，主要還是在巡航，不會(huì)有很多的過載機(jī)動(dòng)飛行的。目前還是宜用PID閉環(huán)控制?！?p> 楊輝比較過后，也同意了陳東風(fēng)的想法，開始設(shè)計(jì)燃油和轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
兩人一邊上課一邊設(shè)計(jì)，不知不覺中已經(jīng)過去了快2個(gè)月了。這兩個(gè)月的時(shí)間里，陳東風(fēng)四人多次開會(huì)，交流進(jìn)度，楊韋和唐昌宏的任務(wù)已經(jīng)接近完成了。
楊韋和唐昌宏在這兩個(gè)月的時(shí)間里，他們?cè)O(shè)計(jì)了一套導(dǎo)軌式4鏡頭自動(dòng)切換系統(tǒng)，但是他們沒有高速記錄運(yùn)動(dòng)物體影像的光學(xué)攝像機(jī)具體資料，因?yàn)檫@些都是軍用級(jí)別的，他們還接觸不到。楊韋和唐昌宏只能根據(jù)津門光學(xué)研究所最新研發(fā)的電視攝像機(jī)來初步設(shè)計(jì)。
唐昌宏在設(shè)計(jì)的飛龍外形結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了機(jī)翼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。為了提高機(jī)翼強(qiáng)度，沒有采用Mini2000可拆卸的機(jī)翼安裝方式，而是直接采用整體的加強(qiáng)梁來提高機(jī)翼的強(qiáng)度。根據(jù)陳東風(fēng)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)了飛龍的吊裝方式，從原來Hong-6的發(fā)動(dòng)機(jī)是由進(jìn)氣道包裹的形式，改為按照民航飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝方式，直接掛在機(jī)翼中間下方。發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)制導(dǎo)導(dǎo)彈掛載點(diǎn)。
楊韋的飛行控制系統(tǒng)倒是還和Mini2000有很大的相似處，但是在想要設(shè)計(jì)影像的收發(fā)電路模塊的時(shí)候就抓瞎了。沒有具體的實(shí)物，根本完成不了這個(gè)任務(wù)。所以楊韋基本上是只完成了一小半任務(wù)，其他時(shí)間都是在和唐昌宏進(jìn)行外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。
時(shí)間來到1980年的1月初了，再有3個(gè)禮拜就要到寒假時(shí)間了。陳東風(fēng)四人在交流了幾次飛龍的進(jìn)度后，都發(fā)現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入到了瓶頸階段。陳東風(fēng)得不出發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行包線數(shù)據(jù)，以及驗(yàn)證不了各個(gè)部件數(shù)學(xué)模型的正確性。楊輝因?yàn)榈貌坏疥悥|風(fēng)數(shù)據(jù)的支持，他的閉環(huán)控制策略還停留在理論階段。而楊韋沒有實(shí)物攝像機(jī)工作也基本在停擺狀態(tài)。也只用唐昌宏的任務(wù)進(jìn)度附和預(yù)期，但是他也沒有具體的風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
“你們說，要是可以不依靠實(shí)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(shè)計(jì)一邊驗(yàn)證了?！睏钶x感慨一句。
唐昌宏也有感而發(fā)：“如果外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中也可以仿真模擬的話，也是可以大大節(jié)省時(shí)間的。我注意到國(guó)外早就出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以大大的減少設(shè)計(jì)的工作量?！?p> 陳東風(fēng)聽到這，就楞住了，這些不是他被雷擊后在在街邊的想法嗎？這段時(shí)間一直在忙著Mini2000和飛龍的設(shè)計(jì)倒是把這件事給忘記了。
楊韋也有同感：“其實(shí)電路的設(shè)計(jì)也是需要引入計(jì)算機(jī)輔助的，國(guó)外已經(jīng)有了相關(guān)技術(shù)，別的不說單是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙生成電路板這一項(xiàng)，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?！?p> “大家說的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，我也有所了解，不瞞大家說，我早就對(duì)現(xiàn)在只能靠草稿和頭腦的設(shè)計(jì)方式了感到厭煩。我想在飛龍后就開始學(xué)習(xí)相關(guān)計(jì)算機(jī)的知識(shí)，雖然和楊韋在Mini2000項(xiàng)目中學(xué)習(xí)了一段時(shí)間，但是我感覺還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！标悥|風(fēng)把自己下一步的想法說給三人聽。
楊輝怕陳東風(fēng)現(xiàn)在轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)中，連忙說：“我們現(xiàn)在還是要先把飛龍完成吧！明天去找黃院長(zhǎng)，請(qǐng)他幫忙？”
陳東風(fēng)也覺得自己剛才說的有點(diǎn)問題：“當(dāng)然，先完成飛龍，不過這學(xué)期可能完成不了，還有一周時(shí)間就要進(jìn)入考試周了，我們應(yīng)該暫時(shí)把精力轉(zhuǎn)到復(fù)習(xí)中去了。明天和黃院長(zhǎng)說明情況后，我們?cè)诳达w龍?jiān)趺蠢^續(xù)下去?！?p> 三人同意陳東風(fēng)的說法，比較包括陳東風(fēng)在內(nèi)的4人可是在黃院長(zhǎng)那里立了軍令狀的。