После участия в церемонии схода с конвейера первого отечественного J-11, Чан Хаонань, как главный конструктор проекта "Турбовентиляторный-10", раз уж приехал в Шэнцзин, то, конечно, должен был посетить Институт №606 и Завод №410.
В конце концов, раз уж приехал.
Для авиационной промышленности Китая "Турбовентиляторный-10" - это почти двигатель "с нуля", некоторые технологии, разработанные ранее в процессе создания РП14, хоть и могут быть использованы, но их немного.
Что касается более старых моделей, то они вообще не имеют никакой ценности.
До РП14 в Китае даже не было строго определённой системы разработки авиационных двигателей.
Поэтому для повышения эффективности Чан Хаонань в этом проекте впервые применил полностью параллельную работу двух линий - проектирования и производства, ценой повышения риска и объёма работ.
"Чан Цзун."
Приезд Чан Хаонаня в Шэнцзин был спонтанным, после прилёта он лишь раз показался на Заводе №112, поэтому, когда он прибыл в Институт №606, кроме Хайидэ, главного инженера, который всё время находился в Шэнцзине и отвечал за организационную работу, остальные даже не были готовы.
"Почему Чан Цзун не предупредил нас заранее, мы бы хоть прибрались немного..."
Инженер, идущий позади Хайидэ, потрогал небритые, явно давно не приводившиеся в порядок бакенбарды, окинул взглядом кабинет проектных исследований, почти полностью заваленный различными материалами и диаграммами, и смущённо улыбнулся.
Хотя в настоящее время проектирование двигателей в значительной степени осуществляется в цифровом виде, эта комната на самом деле является местом для общения и обсуждения между несколькими группами разработчиков.
В конце концов, авиадвигатель - это сложная система, невозможно просто слепить несколько частей вместе, как из пластилина, и забыть, неудачная конструкция компрессора в самом начале РП14 уже доказала, что такой подход абсолютно не работает, поэтому, даже на начальном этапе проекта, всем по-прежнему необходимо регулярно общаться под руководством группы общего проектирования, чтобы избежать слишком сильного отклонения направления разработки какой-либо подсистемы.
И в этом процессе зачастую бумажные материалы более удобны, ведь в те годы не было программ для совместной работы онлайн.
"Это уже лишнее."
Чан Хаонань небрежно отложил в сторону огромный чертёж, закрывавший два стула, и сел на один из них:
"Хотя я и не нахожусь постоянно в Шэнцзине, но раз уж мы одна команда разработчиков, то мы - одна семья, не нужно устраивать приём, как для руководителя."
Поскольку проектирование авиационных двигателей связано с большим количеством сложных численных расчётов, а в настоящее время город с самыми богатыми ресурсами суперкомпьютеров в стране - это Пекин, к тому же, планируемый исследовательский центр компрессоров также находится в Кинхань Дасюй, поэтому на самом деле значительная часть разработчиков постоянно проживает в Пекине вместе с Чан Хаонанем.
К тому же, он и сам вышел из рядов проектировщиков, и прекрасно понимает, в каком душевном состоянии находятся люди в процессе реализации проекта, особенно на начальном и решающем этапах.
Если в кабинете беспорядок, пусть так и будет, если всё прибрать, то обязательно что-нибудь потеряется.
Как главный конструктор, он и так уже почти вездесущ в проекте, ему нет необходимости, как некоторым руководителям, демонстрировать своё присутствие, бесцельно суетясь.
После того, как все расселись, Хайидэ быстро вернул разговор в нужное русло:
"Итак, теперь у нас почти все в сборе, если у кого-то есть, что доложить Чан Цзуну лично или спросить, то как раз можно сэкономить на командировке в Пекин, давайте, говорите, что хотели сказать, спрашивайте, что хотели спросить."
Хотя Чан Хаонань обычно находится в Пекине, он не бросает дела в Шэнцзине на произвол судьбы, каждое направление разработки еженедельно представляет отчёт о ходе работ, и он сразу же даёт обратную связь, поэтому, несмотря на то, что он не был в Институте №606 почти два месяца, не было такого ажиотажа, когда у всех накопилась куча вопросов и все наперебой хотят их задать.
"Чан Цзун, давайте мы, со стороны камеры сгорания, сначала доложим о ситуации."
После короткого молчания первым заговорил инженер лет пятидесяти на вид.
Инь Юнцзэ, один из заместителей главного конструктора Turbofan 10, а также руководитель разработки и проектирования камеры сгорания.
В проекте РП14 он участвовал в разработке первой в Китае кольцевой камеры сгорания, и хотя, если судить только по характеристикам на бумаге, эта ещё не совсем зрелая конструкция ненамного лучше, чем прежняя кольцевая трубчатая камера сгорания, но поскольку жаровая труба представляет собой единую кольцевую полость, то коэффициент использования пространства выше, распределение потока на выходе равномерное, и требуемое давление охлаждения меньше.
Проще говоря, потенциал больше.
Именно учитывая опыт Инь Юнцзэ, Чан Хаонань осмелился доверить ему камеру сгорания, один из трёх основных компонентов основного двигателя.
"Когда я в прошлый раз докладывал Вам, мы уже собрали платформу для испытаний камеры сгорания под высоким давлением, за это время также провели некоторую подготовительную работу по параметрическому проектированию, предполагается, что количество испытаний под высоким давлением можно будет сократить примерно вдвое по сравнению с прошлым, следующим шагом планируем начать разработку вычислительной модели и параметрической системы, однако определённая нами мощность сгорания сейчас слишком велика, требования к интенсивности охлаждения очень высоки, не знаю, смогут ли со стороны компрессора предоставить ещё 6%-8% расхода воздуха на входе?"
С этими словами Инь Юнцзэ пододвинул лежащую перед ним папку с документами по столу к Чан Хаонаню.
Последний внимательно просмотрел её и обнаружил, что это материалы, относящиеся к параметрическому геометрическому моделированию кольцевой камеры сгорания.
"Работа по предварительной обработке выполнена хорошо, кроме того, не забудьте при последующей разработке вычислительной модели, помимо стандартной центробежной форсунки, также сделать модель распыления с центробежным диском."
Поскольку понимание процесса горения у людей ещё относительно нечёткое, то в области аэродинамики горения и конструкции численное моделирование может играть относительно небольшую роль, к тому же, база для исследования конструкции камеры сгорания уступает компрессору и турбине, и то, что Инь Юнцзэ смог достичь такого уровня параметризации, действительно весьма неплохо.
"Диск?"
Требование Чан Хаонаня озадачило Инь Юнцзэ:
"Наш проект..."
Однако на середине фразы его прервал Чан Хаонань:
"Для такого мощного двигателя, как Turbofan 10, конечно, нужны центробежные форсунки, но в будущем реактивные двигатели обязательно получат широкое распространение, для крылатых ракет и беспилотников нужны малогабаритные авиационные двигатели, у дисковой подачи топлива низкое давление, она не так легко засоряется, и самое главное - она дешёвая, как раз сейчас есть возможность заодно заложить фундамент."
По сравнению с другими китайскими исследователями в области Хан Фай в эту эпоху, самым большим преимуществом Чан Хаонаня, помимо читов, является способность к более долгосрочному планированию.
"Хорошо, мы уделим этому внимание."
Инь Юнцзэ открыл лежащий перед ним блокнот и записал это требование:
"Тогда, Чан Цзун, насчёт расхода воздуха на входе..."
"6%-8% - это слишком много."
Чан Хаонань тут же покачал головой:
"Сейчас на уровне общей конструкции уже в основном определена структура 2-8-1-1 или 3-7-1-1, таким образом, запас, оставленный для каждой ступени, очень мал, 6%-8% - это почти как добавить ещё одну ступень высокого давления, точно не пойдёт."
"Но у нас здесь действительно сильно возросла потребность в расходе охлаждающего воздуха, если не увеличить..."
Плёночное охлаждение можно назвать технологией, имеющей эпохальное значение в истории разработки авиационных двигателей, однако использование газа для активного охлаждения тоже имеет свою цену, этот газ, используемый для охлаждения, не может быть использован для создания тяги, что равносильно потере значительной части мощности компрессора.
Поэтому, хотя теоретически для достижения лучшего эффекта достаточно просто увеличить расход охлаждающего газа, при реальном проектировании авиадвигателей необходимо учитывать коэффициент потерь газа.
Если на охлаждение стенок одной только камеры сгорания будет расходоваться не менее 6%, то если учесть ещё и турбину, где давление охлаждения ещё выше...
Тогда какой смысл вообще что-то делать?
Компрессор надрывается, подавая воздух, а вы просто выпускаете почти пятую часть, возможно, для турбовинтовых и турбовальных двигателей, которые выдают мощность на валу, это ещё приемлемо, но для турбовентиляторного двигателя это практически конец.
А если добавить ещё одну ступень высокого давления, то получится 3-8-1-1, что не даст никакого преимущества перед нынешним АЛ31Ф.
Характеристики АЛ31Ф, конечно, достаточны, но вот потенциала у него нет.
Всё-таки это разработка конца 70-х годов.
"Какой верхний предел температуры на выходе из камеры сгорания вы установили?"
Температура перед турбиной (то есть температура на выходе из камеры сгорания) для Turbofan 10 установлена на уровне 1200-1250℃, это решение принял лично Чан Хаонань, но система охлаждения, безусловно, должна иметь некоторый запас, а вот какой именно - это уже работа Инь Юнцзэ и его команды.
"Запас 5%, 1325℃."
Этот запас, разумеется, рассчитан по шкале Кельвина.
Затем Инь Юнцзэ добавил:
"Требования к охлаждению слишком высоки, нам пришлось заменить круглое охлаждение, как на РП14, на щелевое охлаждение, из-за этого и возросла потребность в расходе воздуха."
Теперь Чан Хаонань наконец понял, в чём проблема;
"Не используйте щелевое охлаждение, мой следующий шаг - исследование высокоэффективной схемы охлаждения с профилированными отверстиями для турбины, использование фасонных отверстий вместо круглых теоретически позволяет достичь эффекта, близкого к щелевому охлаждению, при этом расход воздуха не увеличится, вы пока продолжайте рассчитывать другие конструкции, исходя из 1325℃, а конкретную схему охлаждения определим, когда я разработаю модель пористой среды для фасонных отверстий."
Несмотря на то, что температура на выходе из камеры сгорания, несомненно, является самой высокой во всём двигателе, в конечном итоге преобразование энергии высокоэнергетического газа в механическую работу всё же осуществляется турбиной, последняя не только работает в условиях высоких температур и давлений, но и должна вращаться с высокой скоростью и выдерживать внешние перегрузки, поэтому требования к материалам и технологии охлаждения для неё даже выше.
Если технология охлаждения может быть использована на турбине, то перенести её на боковую стенку камеры сгорания, как правило, не составит труда.
Обновлено: 07.04.2026