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第一百七十二章 致以辉煌的人们(上)


  在21世纪。

  由于一些行业壁垒的原因,很多人一提到发动机,经常都会往高大上的角度去想。

  但实际上。

  在一些航模圈中,自制航空发动机并不是什么很稀奇的事儿,资金的位次都要排在技术前头。

  比如自制涡喷。

  相关的视频在B站上一搜都是一大把,一些极客网还遗留一些数据。

  很多民科的家里自制的发动机数量,都能塞满小半个房间了。。

  当然了。

  或许有人会问,  为啥DIY发动机会这么普及呢?

  这就不得不说一个万恶之源了:

  Kurt  Schreckling。

  在1998年初。

  这位工程师级的发烧友经过无数次失败,终于让自己设计吗第一款涡轮喷气发动机成功运行,并且具备了实战效果。

  于是乎。

  他当年出版了一本名叫《Gas  turbine  engine  for  aircraft  model》的书,中文名叫航模喷气发动机。

  其中他在书中公布了一款名为FD3-64的发动机参数,这台机子便成为了以后所有DIY发动机的鼻祖。

  自那以后,自制发动机的流程就差不多定了下来。

  就像鱼竿一样。

  随着钓鱼行业的发展,到如今这年头,  怎么装渔轮、串吊线、绑鱼饵这些套路都是固定的。

  不同的只是水滴轮还是纺车轮、上几号线、上五克还是十克饵、空军后去哪个菜市场买鱼这些“参数计算”而已。

  诚然。

  后世的工业水平比宋朝要高很多,  比如五轴数控加工中心以及线切割啥的很难做到。

  但另一方面。

  就像先前提过的那样,徐云定的目标很实际,并没想着一步登天:

  首先,他设计的发动机不会一步达到量产级。

  其次,这架飞机的使用方向就是冲着登基大典去的,寿命也就几十個小时。

  不需要考虑长效耐久、长效形变、普众化的工艺以及生产线制取。

  在有小赵的支持下,举国之力搞出一台发动机并不是异想天开。

  至于徐云这次要设计的发动机嘛......

  则是一款转缸发动机。(注:昨天算推力算糊涂了,顺手把涵道比写下来了,导致一些朋友以为要搞涡扇...)

  转缸发动机,也叫作星型发动机,其实也属于活塞式发动机的一种。

  不过与直列活塞发动机缸体不同的是。

  转缸式是发动机缸体围绕输出轴转动,直列活塞发动机缸体相对于输出轴是固定的。

  徐云这次自己设计的发动机模板为初教6,也就是一款星型气冷9缸发动机

  不过在一些方面进行了优化,各方面都要比脉冲式喷气发动机高一些,例如增加了叶轮的曲率等等。

  具体参数如下:

  压缩比:6.1±0.  1。

  主连杆强度比值:1.0032

  工作状态:2370rpm

  活塞行程:  130mm

  提前点火角:29±2°

  最大燃气压力值:  57.2kg/平方厘米。

  连杆长度:235mm

  曲颈旋转半径:63mm

  活塞直径:  105mm。

  最大压力时刻曲轴偏角:  13°(设燃气爆发力从开始到最大值的时间为4/1000,  第1阶段占12%,  压力提高占20%,  另一个死点是11°,  我取了大值,顺便一提,这是我9年前手搓过的一台发动机参数,实战过的)

  当然了。

  参数归参数,这只是其中整个机体设计过程中的一个小部分而已。

  另外还有一些数据,就不是徐云一个人能完成的了。

  比如横截面推力、垂直平板的反射波压等等。

  正因如此。

  他才会向小赵讨来了老贾等人协助。

  科研,从来就不是一个人的事。

  ........

  一周后的某个夜晚。

  制器局的一块空地上。

  只见此时此刻,空地的中心处正放着一座类似炼铁的高炉,高度大约有四米。

  高炉的侧面连接着一根管道,管道上则放着老苏自己发明出来的自吸泵。

  高炉边。

  徐云先是看了眼天空,确定没有下雨的迹象后,转身对齐格飞问道:

  “齐师傅,设备准备的怎么样了?”

  齐格飞抹了把额头上的汗珠,匀了匀气息,说道:

  “王公子,您放心吧,小老昨儿带人检查了数遍,还试着启动过一次,设备一切皆是正常。”

  徐云又看了眼高炉,说道:

  “那就好,齐师傅,这台设备可是这次咱们的研发核心,乃是胖子里的耳根,重中之重。”

  “因此有劳你这些天多辛苦辛苦,千万不能出现纰漏。”

  齐格飞闻言顿时一挺胸,精气神十足的道:

  “您放心吧,我这些天就住在这儿了,哪都不去,保证完成任务!”

  徐云这才放心的点了点头。

  在这次的建造过程中,有两个同名的环节必不可缺:

  一是驴。

  二则是铝。

  没错。

  铝。

  铝及铝合金,是可目前应用最广泛之飞机制造材料。

  众所周知。

  在普通铝中加入少量Cu和Mg后,铝的内部会形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒。

  其分散在铝中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机机体和发动机机匣的重要材料。

  当然了。

  从便捷角度出发,发动机其实可以用铸铁来勉强应付一下。

  毕竟后世铸铁发动机相当常见,成本也会更低一点儿。

  但考虑到宋朝工艺水平的问题,机体的性能本就缩减了不少,已经到了很简陋的程度。

  因此处于性能方面考虑,徐云还是准备用铝+陶瓷的组合进行设计,增强一些稳定性。

  但这样一来,一个问题便出现了:

  铝是一种古代极其少见的金属,自然界中很难找到铝单质。

  按照正常历史。

  要到1827年,德国的韦勒才会把钾和无水氯化铝共热,制得金属铝。

  后世制取铝的方式主要靠电解,也就是冰晶石-氧化铝融盐电解法。

  其中熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质。

  以碳素体作为阳极,铝液作为阴极。

  通入强大的直流电后,在950℃-970℃下可以制取金属铝。

  不过这种做法需要大量的直流电,并且还需要一系列的伴生环节。

  以徐云手搓出的发电机功率来说,根本无法达到这种效果。

  因此考虑再三,他最终打算用另一种方式制铝。

  这种工艺是在炼铜铁的基础上产生的,需要用到铜、碳和铝矾土。

  其主要化学反应式为:

  高温下3Cu+Al2O3=3CuO+2Al  。

  密闭环境下CuO+C  =  Cu+CO。

  看到这儿,可能有些同学会奇怪。

  不对啊。

  这是一个有违现代化学理论的反应式吧?

  因为铝的化学性质远比铜活泼,铝不可能失去氧原子而将氧原子给予铜,因此这个反应式是完全错误的。

  实际上呢。

  这个反应有个前置条件:

  在一个没有游离态氧的密闭的耐高温的容器中,把铜和Al2O3至于其中,加热使其温度上升至铝的沸点。

  此时,会有很少量的Al2O3能瞬间失去氧而变成铝蒸气,及时脱离处于融融状态下的铜、氧化铝的混合物的表面而逸出。

  此时处于融融状态下的铜,便会不得不接受氧而变成氧化铜。

  因此若能及时开启密闭容器上面的小通道,让铝蒸气不失时机地流往另一个没有氧的密闭的容器中,再降温即可得到单质状态的铝。

  考虑到铝的沸点是2467℃,远超过哪怕是炼铁高炉的1600度,这些天徐云又用乙醇制取出了乙炔。

  你看,最开始的酒精和盐酸又有了用处。

  视线再回归现实。

  一切准备就绪后。

  徐云看向了齐格飞,说道:

  “齐师傅,开始吧。”

  齐格飞朝他一点头,亲自走到了炉头边,对着低拱入口点起了火。

  供乙炔燃烧的氧气依旧是与炼铁时一样,来自加热高锰酸钾的工业化制取。

  乙炔在氧气中燃烧时可以达到3600度,因此很快,设备中便有铝蒸汽生产了。

  铝蒸汽在老苏发明的自吸泵的引导下升入通道,通道周围则有着冰块进行降温。

  别问冰块哪里来的,还记得当初的酸梅汤吗?

  大概半个时辰后。

  随着反应的进行,另一个容器中出现了这个时代极其少见的......

  金属铝。

  不过眼下的金属铝只有一小团,距离徐云所需的要求还差远远一大截。

  因此在将现场交给齐格飞后。

  徐云便告辞离开,来到了制器局的另一个别院。

  ............

  注:

  还记得当初我说过的话吗,每个出现的物品在收尾阶段都会用到,这就是为什么主角前面要那么麻烦的答案,妈诶可憋死我了......

  等下还有一章,会晚点。


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