新型铝钛合金材料在谢明轩和炼钢厂联手攻关下取得突破性进展,为“野马”战机的深度改进注入了强劲的“材料血液”。消息像一阵春风,迅速吹遍了瓦窑堡各个研发角落,激起了更多技术突破的涟漪。这其中,江砚秋带领的战斗机总体设计团队,正围绕着一个既现实又前瞻的问题埋头苦干——如何进一步优化“野马”的气动布局和结构效率,以应对提升高空机动性和挖掘内部空间的双重要求?
讨论会上,各种点子层出不穷,从翼尖修形到机身“瘦身”,从改进襟翼到调整平尾安装角。而一个更大胆、却也源于现实迫切需求的设想,被刚从机库那边过来的赵卫国随口提了出来:“各位专家,你们天天琢磨天上飞的,也考虑考虑咱们地上放的难处行不行?”
他指着窗外远处机库里密密麻麻排列的“野马”战机:“咱们这飞机,翅膀是又大又漂亮,飞起来稳当。可往库里一停,占地方啊!尤其是转场的时候,运输、隐蔽,这大翅膀太显眼,也太占运输车辆和掩体的空间。要是能把翅膀……嗯,像船帆似的,收起来一点就好了。”
说者无心,听者有意。江砚秋和程谨之、叶景行这几个负责机身结构的专家,眼睛同时亮了一下,随即又同时皱起了眉头。
“可折叠机翼?”程谨之沉吟着,“不是没有先例,海军舰载机为了在狭小甲板和机库内存放,很多都采用可折叠机翼。但那是为了适应舰艇环境,结构复杂,重量会增加,而且对折叠铰链的强度和可靠性要求极高。”
叶景行补充道:“还有气动外形的一致性。折叠机构势必会在机翼上增加额外的缝隙和突起,如果设计不好,飞行时可能会引起气流分离、震颤,甚至影响操纵。”
江砚秋却越想越觉得有门:“赵队长提的这个问题很实际!不仅是停放运输,未来如果我们考虑将飞机更灵活地部署到前沿简易机场,甚至考虑某些特殊运输方式(他没明说,但想到了未来可能的铁路或公路机动),可折叠机翼带来的空间节省优势非常明显。至于技术难点……”
他顿了顿,看向几位搭档:“结构增重和气动影响是核心矛盾。但我们现在的材料水平有进步了,谢工他们搞的新合金,强度高,重量轻,是不是可以抵消一部分折叠机构带来的增重?至于气动外形,我们可以把折叠铰链和锁定机构设计得极其精密,确保展开后机翼外形的连续性和光滑度,把负面影响降到最低。”
这个想法一经提出,就在设计团队内部引发了激烈辩论。支持的认为这是提升飞机部署灵活性的重要一步,反对的则担忧增加的复杂性和潜在风险。最终,林烽拍板:“值得一试!先进行概念设计和可行性分析,用严谨的数据说话。”
于是,江砚秋团队的工作室成了新的“风暴眼”。 图纸、计算尺、模型材料堆满了桌子。江砚秋主抓总体布局和折叠原理,程谨之负责主承力结构和铰链机构的强度计算,叶景行则专注于折叠/展开过程中机翼剖面气动外形的保持与优化。
“老程,你看这个铰链位置,放在翼根向后三分之一弦长处怎么样?这里结构强度足够,折叠时力矩也相对合理。”江砚秋指着草图。
程谨之拿着计算尺比比划划:“力矩是还行,但这里正好是主梁和几个重要肋条交汇处,开孔加铰链座,对结构完整性挑战很大。得用谢工他们最好的新材料,而且连接螺栓的预紧力要计算得非常精确。”他转头对叶景行说,“叶工,你那边蒙皮在折叠处的连续性怎么解决?总不能留个大缝吧?”
叶景行正在用薄木片和胶水粘一个简易的翼段模型,头也不抬:“考虑用柔性蒙皮加精密导轨。折叠时蒙皮在特定区域允许有限度的弹性变形或小幅滑动,展开后由内部锁定机构拉紧,外部再用辅助的整流片覆盖微小缝隙。当然,这需要非常精密的加工。”他顿了顿,叹口气,“家泉次郎他们加工车间最近任务排得满满的,估计又要头疼了。”
几天后,一份详细的可折叠机翼初步设计图纸终于完成。为了验证设计,需要制作缩比模型进行风洞测试。图纸被送到了魏砚深和顾修然的风洞实验室。
魏砚深看着那复杂的折叠机构示意图,扶了扶额头:“老江,你们可真会给我们出难题。这不仅要测常规状态的气动数据,还要模拟折叠、展开的动态过程?还要检查不同阶段的气流稳定性?我们这风洞……得大改测试程序!”
顾修然倒是兴致勃勃,他更喜欢有挑战性的测试:“魏工,这不正好检验咱们风洞的控制系统和数据采集能力嘛!可以设计一套简易的液压或机械驱动装置,在风洞中遥控模型机翼的折叠与展开,同步测量阻力变化、压力分布和模型振动情况。”
说干就干。魏砚深团队立刻着手改造测试段,设计安装驱动机构。江砚秋团队则和模型车间(由心灵手巧的李小千小组支援)一起,严格按照图纸比例,用轻木和部分金属件制作了一个精细的、翼展约一米五的“野马”缩比模型,其机翼部分完美复现了设计的折叠铰链和锁定机构。
风洞实验室里,气氛紧张而期待。 巨大的风扇已经启动,发出低沉的轰鸣。测试段内,灯光雪亮,那个精致的“小野马”被安装在支架上。魏砚深在主控台前,盯着各种仪表。顾修然在观察窗前,准备记录模型状态。江砚秋、程谨之、叶景行都来了,屏息凝神。
“首先,测试机翼完全展开状态,基准气动数据。”魏砚深下令。
风洞速度逐步增加,气流平稳地流过模型。数据被记录下来,与之前不可折叠机翼模型的测试数据对比。
“完全展开状态,升力系数、阻力系数与常规机翼模型基本一致,偏差在2%以内,优秀!”顾修然报告。
江砚秋等人松了口气,第一步没问题。
“接下来,模拟折叠过程。低速风洞启动,开始折叠动作。”魏砚深推动了一个操纵杆。
通过细小的传动杆,模型机翼开始缓慢地沿着铰轴向机身方向折叠。高速摄影机(简陋但可用)记录着这一过程,传感器监测着模型的振动和受力。
“折叠过程平稳,无明显异常振动。机翼折叠至30度、60度、90度(完全折叠)位置时,模型整体阻力系数变化符合预期,未出现剧烈的气流分离或震颤。”顾修然一边看数据一边说。
程谨之紧盯着铰链部位,仿佛能透过模型看到内部应力:“锁定机构反馈正常,到位准确。”
“最后,展开过程,模拟空中应急展开或正常部署。”魏砚深的声音也带着一丝兴奋。
折叠的机翼在驱动机构作用下,缓缓重新展开,最终“咔哒”一声轻响(通过传感器确认),完全锁定在展开位置。
“展开到位!锁定确认!展开过程中气流扰动短暂且可控,完全锁定后气动数据迅速恢复至展开基准状态!”顾修然的声音提高了八度。
一系列测试反复进行了多次,模拟了不同风速(对应不同飞行状态)下的折叠、展开动作,以及极限状态下的强度考核(通过增加风速模拟气动载荷)。
当最后一组数据记录完毕,风洞缓缓停机。魏砚深和顾修然开始紧张地汇总分析所有测试数据。江砚秋等人围在一旁,焦急等待。
终于,魏砚深抬起头,脸上露出了如释重负而又充满成就感的笑容,他将最终的报告递给江砚秋:“老江,恭喜你们!测试结果表明:你们设计的这套可折叠机翼方案,在完全展开状态下,气动性能与原有固定翼相比,损失极小,完全满足飞行要求。折叠和展开过程稳定可靠,机构动作准确。最重要的是,折叠后,模型整体宽度(翼展)减少约65%,折算到全尺寸飞机和实际停放、运输场景,预计可节省存储空间约40%!完全达到了设计预期!”
“太好了!”江砚秋用力一挥拳头,程谨之和叶景行也激动地互相击掌。
程谨之感慨:“谢工他们的新材料,还有家泉次郎他们将来要做的精密加工,是关键啊!”
叶景行已经开始想下一步:“折叠处的柔性蒙皮和整流片细节还得再优化,争取让缝隙完全不可见!”
消息很快传开。赵卫国听说后,特意跑来风洞实验室,看着那个折叠起来的模型,咧嘴笑了:“嘿!还真让你们搞出来了!这下咱们地勤兄弟能省不少事了!不过,天上飞的时候,这玩意儿不会突然自己折起来吧?”
江砚秋信心满满:“赵队放心,多重机械锁加上液压或电动保险,想让它意外折叠,比让它意外解体还难!”
林烽得知测试成功,也非常满意:“很好!这是将实战需求与技术创新结合的优秀范例。下一步,着手进行全尺寸关键部件(尤其是铰链和锁定机构)的试制与地面强度试验,逐步推向工程应用。”
可折叠机翼的风洞验证成功,如同为“野马”插上了一对可以“收放自如”的钢铁翅膀。这不仅意味着更灵活的部署与保障,也标志着瓦窑堡在飞机结构设计领域,向着更复杂、更精密的方向,迈出了扎实而自信的一步。创新的火花,在严谨的测试中,淬炼成了可行的光芒。