470 涡轮螺旋桨(1/2)
到蓝天重工帮忙的是院士拉瓦的团队,就是卡洛琳-拉瓦公式的次要院士。
拉瓦没有卡洛琳那么好的创造力天赋,不过只论数学,他同样是研究院数一数二的院士。
蓝天重工是新兴重点企业,浮岛起飞后正承担着越来越重的任务,卡洛琳在院里做基础研究,拉瓦则被院长从被窝里拉出来塞到这里帮忙。
蓝天虽然属于南镇,面积却比南镇整个都大,还有自己的神树,它和南镇的神树就是木头人系列飞机的机体原料。神树本身也是一栋办公楼,最近的是两个机体组装车间,旁边有几个提供零部件的机床车间,中间有飞机跑道,对面是拉瓦所在的发动机部和发电厂……是的,这是一家自带发电厂的企业,它主要用来保障发动机部旁边的风洞实验场。
这么大的厂子,一万人都没有,有点体虚。
拉瓦不管那些,来蓝天重工进了发动机研发项目组后,就被激起了兴趣。
他们正在弄李想殿下上空气动力课提过的涡轮螺旋桨发动机。
这东西的本体实际是一台涡轮喷气机,只是和螺旋桨相比,这台喷气涡轮的动力只能占小头。
研制的难点在于材料和电力。
蒸气涡轮、燃气涡轮、喷气涡轮,三者对应的工作温度分别是400度,800到1200度,和1200到1500度。
燃气涡轮被跳过了,因为这东西的热效率不如蒸气涡轮,发电厂不愿意,其他地方又用不着,造船的话王国又不靠海。
没有了中间级的技术积累,喷气涡轮的研发过程就全靠蓝天重工自身,虽然有其他厂家配合,但效果有限。
恶劣的工况对材料提出了极高的要求,原则上需要铌钨合金才能满足顶级的高温燃烧室长时间工作的要求。
显然,没有铌量产,即使有炼金工作室能微量提供一点,也不足以支撑钢厂做新品研发。
没有好材料,所以请来院士团队帮忙给出控温解决方案,同时蓝天重工的团队,也试图把燃烧室温度降下去一些。
里面存在许多矛盾,温度越高,等量气体提供的气压越大,就越能带来强大动力,降温与动力目标有些背道而驰了。
所以压力给到了拉瓦团队,最好的解决方案是在不降温的情况下,用有限的魔力维持住材料强度。如果实在做不到,就用魔术阵来做水冷的工作。
还是温度太高,功率太大,真的上水冷随时爆炸,魔法可以做非接触降温,就能比较好的保护功能部安全。
电力的部分主要是指启动段。
喷气涡轮要求先启动涡轮,涡轮吸气给燃烧室增压,达到一定的气压再加燃料点火,直接点火没有足够的氧气动不起来的。
拉瓦团队的工作比较顺利,因为魔法里确实有不少用来防高温的手段,经过计算能耗比和喷气涡轮结构,决定使用“盾”型。
它的本质类似于魔法盾,在体表附着一个冷空气层,用来阻隔火焰直接烧身。
放在喷气涡轮里也一样,只要在主燃烧室往后的部分,维持一个紧贴金属壁的、不流动的固态空气附面层,利用外涵道气体给金属壁来带的降温效果,就能维持热平衡。
具体一点,例如把一厘米厚的空气分作三层。
最内侧受燃烧室温度影响,会达到1400度以上。中间层同时受内外影响,温度就只有1200度。外层则主要受到金属壁影响,而金属壁会一直被外涵道风力降温,能保证温度更低。
总之就是利用空气极差的导热性,来实现保护燃烧室外壁的目的。
具体做起来,要维持多厚的空气层、空气层对燃烧室效果的影响、燃烧室需不需要改变形状等等等等,都属于细节工作,一点点验算,及时和其他团队保持沟通推进就行。
院士的团队除了院士本人,还有几个小院士和新进研究员,拉瓦团队总计八个人,只要方向定下,很多工作并不需要拉瓦亲自做。
他还抽空研究了一下喷气涡轮的纯魔法方案。
涡轮螺旋桨,是由涡轮带动前方螺旋桨运动,气动力仍然倾向于螺旋桨动力,既螺旋桨拉着飞机走,涡轮尾气再提供一定的额外推力。
暂时不考虑螺旋桨部分,喷气涡轮的本质,是气体减速增压-加热膨胀-燃料转化出额外气体-混合外涵道冷流喷出的过程,其中热量只是一个给气体增压的因素,并不是工作原理。
用魔法直接把水气化,混合来流能不能达到同样的效果呢?
只要经过简单计算就知道,答桉是——可以!
魔法在稳定机械能方面的效率有限,却很善于制造“变化”,甚至不需要把水变成水蒸气,直接给它分离成氢气和氧气,能耗也高不了多少,将其点燃又能获得额外的热力增压效果,防止水气在尾流段凝露带来减压。
但在做具体计算时,拉瓦发现还是有难点,还很奇葩。
后方气压过大,温度过高,现有涡轮根本顶不住。
如果改用
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