陳東風他們完成核心機的組裝後,也沒怎麼耽擱,很快把核心機拿到實驗室的發動機測試臺上,開始了點火測試前的準備工作。
核心機的測試不是一件簡單的工作,還要和楊輝的滑油系統、燃料噴嘴系統、啓動系統進行配合。不然光禿禿的一個核心機想點火都點不了。
陳東風也沒有核心機的測試經驗,在黃恆的設計下,核心機的測試項目包括氣動、熱力性能測試和結構強度測試。主要參數有溫度(燃燒式、兩渦輪前後)、壓力(壓氣機前後,燃燒室)、流量(空氣、燃油、滑油)、轉速、推力、尾噴氣流流速、整體振動、轉子扭矩、整體功率、點火能量等。
當然所謂的核心機測試當然少不了各種傳感器的組裝,正式要在測試過程中,通過傳感器測量推力、扭矩、燃油耗量、壓力、和溫度等。得到這些數據後,經過計算就可以得到發動機的整體性能了。
這些測試項目已經是簡單的不能再簡單了,當然主要原因還是陳東風在設計的時候選擇的結構比較簡單。比如單轉子結構、離心式壓氣機、聯管燃燒室、離心式渦輪等都是四十年代到六十年代的技術。
而且航模發動機的推重比小,速度離音速還差很遠,飛行高度不超過5000米(一般使用情況下也就在1000米左右),這也給航模發動機的測試帶來了便利。一是不需要進行高臺(兩萬米左右)測試,二是模擬氣流的速度遠遠低於音速(200-400km/h),這些都能極大的縮短測試時間。
等陳東風和楊輝把傳感器、子系統搭建好後,在黃恆的指導下,開始設計測試的表格,以及對數據的處理方式。等這一起準備就緒後,就真正的開始了第一次嘗試點火。
陳東風也沒有選擇刻意的挑選個好時候什麼的,準備工作做完,和各小組通報後,邀請大家一起到實驗室見證核心機的第一次點火。
在啓動系統的幫助下,風扇開始了逐漸的變快,通過測試臺上燃燒室壓力的數據發現已經達到了點火條件,陳東風當機立斷的按下了點火按鈕,燃料噴嘴根據壓氣機擴壓器內的壓力大小自動調製噴嘴開度。燃燒室第一次有了霧化的燃料,在點火器的作用下,燃燒室的燃料劇烈燃燒,渦輪開始加速旋轉,尾部噴口第一次流出來熾熱的氣流。
原本預計第一次點火只要2分鐘就達到目標的,然後陳東風看核心機爲出現明顯異常,果斷把時間提高到10分鐘。
這10分鐘的時間不長,可是陳東風的內心是無比緊張的。一是他擔心如果出現重大設計缺陷導致核心機出現嚴重的故障,這不僅會拖慢核心機研發的進度,而且更會拖了整個項目的後腿;二是他擔心如果失敗會辜負黃老院長的期望,造成重大的金錢浪費。就在這忐忑不安中10分鐘的時間結束,他鬆了口氣,關停了核心機燃料噴嘴和點火系統,核心機在咆哮聲在逐漸減少,到最後徹底停了下來。
他還沒來得及說哈,楊輝三人就把他抱住了他,搞得比陳東風他自己還激動。他們不住的拍打陳東風的後背,語無論其,激動的說:“東風我們成功了,成功了...”
三位老師也是很欣慰,在旁邊鼓掌致敬。即使這只是個航模的核心機,設計也不是用的最新的技術,但是把這些過時的技術組合成一個精密的核心機,而且第一次就點火試車成功,這不僅體現了設計者對技術的整合能力,也體現了設計者紮實的理論計算。
等大家激動完後,陳東風和楊輝開始了對數據的整理。楊輝主要是對滑油系統、燃料噴嘴系統和啓動系統的測試。滑油系統一是要監控是否潤滑均勻,二是要監控各部位溫度有無異常。燃料噴嘴系統一是要測量燃料開度和發動機推力的關係,二是要檢測燃料霧化的能力。啓動系統一是要測量得出轉子轉速和啓動的關係即什麼時候推出啓動系統的問題,二是測量啓動消耗的電能。
楊輝的這些項目都要和陳東風配合,在一次次的試車過程中收集數據,發現問題,解決問題。
陳東風在收集分析數據之餘,還要在每次點火試車前對核心機進行結構狀態檢查,而且在他設計的大修時間(50小時)到達後,還要把核心機拆開,一個一個的零件進行檢查,查看是否有損傷,好爲後面編寫維修手冊進行數據收集。好在這個航模的核心機也就15kg重,體積也不大,在楊輝的幫助下,兩人也能進行拆卸組裝。
核心機的測試過程是無聊的,繁瑣的,緊張的。每時每刻陳東風都要盯着測試臺上的各個傳感器數值顯示器,生怕一個疏忽導致關停不及時而讓核心機遭受不可逆的嚴重故障。例如陳東風在尋找到壓氣機喘振的極限轉速的時候,就要緊緊的盯着壓氣機個部位的壓力傳感器,生怕一個不小心,喘振發生的時間過長,導致壓氣機葉片斷裂。
陳東風設計的核心機壽命在300-400小時左右,這意味着每次他點火30分鐘,那麼他要進行800-1000次的點火試車實驗,而且在這過程中還要不斷的檢修,更換零部件。最難更換的就是燃燒室噴嘴和點火火器了,他要先先把各個火焰筒和機匣拆卸下來,然後才能進行更換,最後還要一個個的復原。這一來一去沒有3個小時是完成不了的。
而且隨着核心機的壽命逐漸的接近末期,需要更換的零部件就會越來越多,這也導致了後期他的主要工作就是在不斷的拆卸安裝核心機。所謂的核心機壽命,不是指在其壽命時間裡面不需要更換零部件,而是指更換的成本小於更換一個新的發動機的成本。還要綜合的評估其全壽命的平均成本,才能得出一個比較合理的發動機壽命時間。
等這一臺核心機報廢,時間已經到了九月下旬了,在這將近兩個月的時間,陳東風穿梭於教室和實驗室之間,忙的是腳不沾地,恨不得把自己給劈成兩半。好在其他的小組測試時間沒有他那麼密集,經常會來幫忙,這才讓他把這個測試工作縮短到了兩個月內。
好在黃恆在驗收他的測試數據和維修方案後,並沒有否定他的成果,而且很肯定的說這臺航模的核心機可以定型了。當然陳東風心中依然掛念着渦輪葉片的事,不過這個改進工作可以等到以後的改進型號中實驗。