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Dr Evil
路人甲乙丙

Taiwan
3647 Posts

Posted - 10/06/2017 :  14:25:35  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
漢翔與自製,終於有明天∼往後十年的風風雨雨,百轉千迴,就從今年織女星計畫立項開始,特闢專欄漸次紀錄十年

序曲

前中科院長,張冠群 

2015/8/20

我是民國70年於中正理工畢業的,在學校當助教時,被通知到中科院報到。我們那個時候的武器,包括飛機、飛彈都很老舊,又受到八一七公報等影響,新一代武器獲得有困難,基於國防局勢所需,經國先生下定決心開始做三彈一機(天弓、天劍、雄風飛彈及IDF戰機)。當年中科院還很神秘,研究環境在國內實屬一流,對一般大學生很有吸引力,所以那時來了一批台、清、交、成大的學生,那群學生到現在為止,仍負責許多重要研究工作,是本院目前的核心主力。一開始,我是做慣性導引的工作,然而我對噴射引擎更有興趣,後來調到推進系統,做衝壓引擎的研發,從最基層的工作出發。

民國73年,那時候規定在職三年,如果表現不錯,才可以去考研究所,後來我考上成功大學航太所。當時是第二屆,競爭性很激烈,成大航太所是趙繼昌所長回來,帶著一群年輕的教授,包括我的指導教授黃啟鐘,以及張克勤、趙怡欽、蕭飛賓、蕭庭郎、陸鵬舉、苗君易等老師,同時也邀請在國外非常有名的大師級學者擔任客座教授,開設短期課程。當時,成大航太所的學風鼎盛,資源是成大各系所中最豐富的,包括系館的建築,也是最先進的。畢業之後,民國75年,我繼續從事衝壓引擎的工作;民國80年,我到美國康乃爾大學就讀航空系;民國84年,我開始投入以衝壓引擎為主的超音速飛行載具設計,以及超音速反艦飛彈的系統工程;民國92年,我當上計畫副主持人,然後是飛彈火箭所的副所長;民國96年,接了所長,97年接副院長,去年接院長。

國防工業關鍵技術,全世界都差不多,很難由其他國家獲得,皆受到各國嚴格管制。航太工業,是一個指標性的工業,或者是一個火車頭的工業。如美國、日本、韓國,甚至北韓、印度、中國大陸,除了在國防上有需求之外,他們選擇航太,是因為航太在所有工業裡面,規格要求是最嚴格的,牽涉領域是最廣的。這些國家之所以選擇建立航太科技,就是希望藉其有效整合國家全體資源。慎選一個關鍵的領航工業,你把它帶起來的時候,你會發現跟一串粽子一樣,所有相關領域都牽涉到,而且彼此分工很清楚,不會重複投資。如果沒有這種良好的分工,如同我做茶杯,你做、他做、大家都在做,都在紅海廝殺;反觀另外一種應該做的技術,可能卻沒有人做,或者做的人很少;大家都挑軟柿子吃,這樣的話,整體效益就不會發揮。


我們的市場在哪裡,我認為航太的東西,大國有大國的做法,小國有小國的自處之道。舉例來說,以色列人口沒有我們多,但國防工業與航太工業不落人後;至於瑞典,國家人口數只有九百多萬,還是有自己的飛彈、戰機及航太工業產品。再舉一個例子,現在台灣最熱門的是電子工業,很大的問題是「熱」,熱會造成電腦當機,產生品質可靠度的問題,而「熱」在哪個領域被研究的最多?其實是航空機械系。因此,航空科技能協助整個國家工業的提升,並不只是獨善其身的行業。

現在國際太空站上有一個AMS高能粒子偵測器,是丁肇中院士的一個國際計畫。這個儀具有八噸重,其中有一噸重是電腦,而負責信號處理的電腦便是中科院設計及製造的,我們運用的不僅是電子人才,更運用本院熱傳分析、材料、製造及品保等專業人力,目前實際在太空上已歷時四年餘,未來還有十六年要執行任務,總共二十年。國際太空站在地球外90分鐘一次,一天繞地球16次,面對與背對太陽之高低溫差超過攝氏130度、三溫暖16次,加上本身會被高能量宇宙射線照射,一般電子系統很容易就故障、老化、當機;但我們的系統到現在為止,沒有絲毫故障。即使受到高能射線干擾,需要軟體故障排除的次數,更是遠低於以往美國的系統的十分之一,美國航太總署認為,這是他們所使用過最成功的航太級電腦。也因為有如此實際性的成果,我們正受邀開發下一代通用型太空級電腦,也已接近完成階段。此型電腦體積很小,只有約兩個手掌大的一片單板,但它的售價是一般電腦的200倍。這也顯示太空產品不僅有優良的高技術門檻保障,商業價值更是可觀。


我再強調一點,選擇航太工業當領頭工業,絕對不是因為它好做,而是因為不好做;不是因為它技術成熟,而是因為它的待開發領域大。不好做的原因有二,一是規格高,二是管制多,很難尋求外援。許多公司將產品賣給其他人,但不賣給中科院,原因是什麼呢?因為賣給我們之後,我們能變化出許多不同的應用,甚至之後自己製作。包括導航儀具、推進系統、材料及雷達電子,最近幾十年,整個國際局勢對我們幾乎完全封鎖,可是這段期間我們沒有少交一樣武器系統,更新的系統甚至不斷的持續開發成功,關鍵技術幾乎沒有失敗。環境的困難,反而造就中科院的技術成長。

我參加其他單位的軍民通用技術開發研討時,常有人提及願景、亮點及旗艦計畫,並詢問我的體驗。我與他們說,中科院常碰到的是,問題來找我們,皆是因為開發高挑戰的先進系統所遭遇的問題;多半情況下,我們還來不及找問題。例如,我們要做高性能反彈道飛彈,自己開發雷達、尋標器,碰到技術管制,才有所謂的氮化鎵、碳化矽材料的研製需求,而這正好是下一代電子、通訊等產業的關鍵技術。這就是我所說的,選對一個關鍵科技投入,所能帶動整體廣大的邊際效應。

選擇航空工業或者國防工業,不是一條好走的路,事實上是很艱辛的,尤其是航空工業。世界上所有航空工業的發展過程,成功的結果幾乎都是由大量失敗累積而成的,例如北極星彈道飛彈,前面五次發射都失敗,但第六次發射成功後,就馬上量產佈署;而前面五次的失敗,決不是沒有收穫的,對於其失敗原因的檢討、改進,才是最後成功的重要因素。戰術飛彈發射可靠率約80%左右,彈道飛彈約87%,衛星約93%,載人的載具約98%,沒有東西可以百分之百。

當年我在發展第一型衝壓引擎的最初前10年時,歷經無數次失敗,每次失敗後,就把所有的遙測數據及設計資料重新加以比較分析,過程之艱辛,至今難忘。然而,這種痛定思痛的心情,與小心謹慎的發掘問題,是最有效率的學習過程。


我接觸過幾位從知名半導體業跳槽來中科院的員工,其中一位,其申請到某部會一個先進電子元件材料的研究開發計畫。他提出該計畫的原因是,他在業界發現該技術全部掌握在日本人手上,連原材料都在日本,但沒機會爭取到研發案。因此,他跳槽至中科院後,我們給他機會爭取研發計畫,開發原材料及製程。他現在對待那個計畫,就好像自己生出來的小孩,日以繼夜的工作,比原先待在業界還忙碌。

在中科院,我們發展一個系統,從根本做起大約需要10年,所謂的關鍵技術,不是一次砸大錢,而是要有一個很明確的目標,挑對優秀的人才,再給予基本但穩定的經費,加上充裕的時間,才有可能達成目標。

飛機研發富有挑戰性,但也不要自己嚇自己,我們要做的都是已知的現代科技,並非無中生有。舉例來說,SR71使用的引擎J58,是衝壓與噴射混合引擎,即使在現代也是非常先進的,而當初參與核心研發技術的工程師其實只有幾位。在核心技術分工時,如果有100人,其中往往95人是在看熱鬧的,真正關鍵的就三、五個人(與學生時期做實驗一樣)。重要的是決心、決策、找對人、投入時間,錢倒不是一定要一下子就很多。另一項重點是政策要長期持續,否則一人一把號,各吹各的調,長官一上來就改變政策,滾石不生苔。這一點在中科院倒真的還不錯,否則我們許多關鍵技術開發案,早就關門打烊了。


我從年輕開始做的計畫,包括雄三、雄二X等,沒有一個是簡單的,我與周遭同仁們皆樂於接受挑戰。當年,曾為了建某個困難度甚高、期程甚長的研發案,負責評審長官問我,這個東西他在世界上聽都沒聽過,可能做得出來嗎?雖然,當時我只是一位負責工程師,案子建成與否對我實質影響不大,甚至可能過的更輕鬆。但年輕氣盛,眼看建案無望,心一橫,很不得體的對評審委員說,如果案子通過,未來要結案時您們都退休了,只有我還在職負責,我都不怕,各位長官怕什麼?後來,案子建成,多年後,我們也如期研發成功,所有參與同仁皆引以為傲。我們的團隊沒有吃過軟柿子,都挑硬骨頭吃,如果你要在航空工業發揮自我理想,就要勇於擔當。

 現在中科院是大退休潮,今年要召募近千人,未來10年之內退休的人更多,尤其轉型後經費來源有更多管道。另外,我更想加速經驗的傳承,甚至找一些已退休、關鍵的人回來,訓練新血,傳承經驗。同時,中科院也有為大學部與研究所學生所設立的獎學金,歡迎大家來中科院!



Edited by - Dr Evil on 06/25/2021 10:16:39

Dr Evil
路人甲乙丙

Taiwan
3647 Posts

Posted - 10/06/2017 :  15:00:34  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
時間:民國107年

主題1:新型超合金材料開發及特殊成型製程研究

內容要項:CMSX-4渦輪葉片用超合金合金設計,凝固鑄造研究,超合金粉末熔銲特性評估研究

主題2:高壓縮比之壓縮機葉片設計

內容要項:先進戰機發動機為了減重,強調減少壓縮機的級數,因此必須提升單級壓縮比效率,此研究旨在於進行高壓縮比之葉片設計,提升發動機性能。

主題3:飛控系統容錯設計

內容要項:X-31多重裕度飛控系統設計,XX鑑別技術,XX式控制律


補充:單晶合金世代劃分

第一代:

PWA1480 美 F100-220
ReneN4 美 F110-129,CFM56-5
SRR99 英 RB199
AM3 法 M88-2
⑻F32 俄 ⑴@-31I

第二代:

PWA1484 美 PW4000系列 V2500
ReneN5 美 GE90
CMSX-4 美 EJ200,RB211

第三代:

ReneN6 美
CMSX-10 美 F119-PW-100
TMS-75 日

第四代:

RR3010 英 Trent
TMS-138 日
MC-NG 法

第五代:

TMS-162 日

Edited by - Dr Evil on 10/06/2017 15:01:04
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Dr Evil
路人甲乙丙

Taiwan
3647 Posts

Posted - 10/07/2017 :  11:18:09  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
106年5月 中科院商情訪價與採購公告

型號:CMSX-4
廠牌:Cannon-Muskegon
需求:表面需研磨處理去除氧化層,且需噴上鑄錠名稱,所有合金鑄錠需為100%原料(virgin materials)以真空感應熔煉而成,不可用再生或回收料(scrap or recycling materials)熔煉
數量:X百公斤

Edited by - Dr Evil on 10/07/2017 11:18:36
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kumachan
路人甲乙丙

Taiwan
3832 Posts

Posted - 10/11/2017 :  13:13:36  會員資料 Send kumachan a Private Message  引言回覆
看起來是不用中科院自己的一代單晶, 單晶每代預研時間太長.
能外購二代單晶就直上二代.
一代單晶等級是各國現役F100PW220系列/M88系列等主力引擎在用,
一代單晶大概也不適合搞10年內服役的下代引擎.頂多改良現有產品.
三代單晶服役的似乎只有美國自用,二代單晶有用在歐洲EJ200.

Edited by - kumachan on 10/11/2017 14:54:21
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Dr Evil
路人甲乙丙

Taiwan
3647 Posts

Posted - 10/11/2017 :  15:47:21  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
CMSX-4是材料名,長條狀金屬棒,做成定向晶或單晶葉片均可

看起來原料可以外購,而非自己做出來...再加工處理的製程才是難關

Edited by - Dr Evil on 10/11/2017 15:52:13
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Skyshade
路人甲乙丙

1309 Posts

Posted - 10/12/2017 :  03:48:59  會員資料 Send Skyshade a Private Message  引言回覆
唉,這地球上本來就沒有單晶材料,只有單晶物件。買該材料的 bar stock ,裡面也不會是單晶結構,也沒有特別的輸出管制。

今天材料融成液體後就變成無晶,倒進葉片的脫蠟膜後冷卻固化重新成長金屬晶體,整片葉片都是綿延不斷的單一晶體才是單晶葉片,長出多個結晶但是都向同一方向延展就是定向,長出多結晶但是不是同一方向或者是長歪不是對正應力方向就是普通葉片 -- 在某個品管不佳的地區常有魚目混珠之事。這些鑄造的設備和技術才是受到輸出管制的。

早說搬運一堆材料編號根本沒意義...
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metalfinally
路人甲乙丙

1908 Posts

Posted - 10/13/2017 :  00:06:55  會員資料 Send metalfinally a Private Message  引言回覆
請教一下先進,漢翔的TFE1042都把燃燒室改成氣流頭進尾出的形式,而不是TFE731那種傳統離心壓縮機常搭配的氣流尾進頭出的燃燒室,甚至連高壓壓縮機前四段也採用軸流壓縮機向內縮的設計,是什麼原因導致TFE1042在高壓壓縮機的最後一段還要留著離心扇葉,而不是做成全軸流式的壓縮機?是做不出壓縮機最後一段承受最大壓力的軸流葉片?還是燃燒室前頭的噴油嘴管路承受不住壓縮機送來的高壓氣體?
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Dr Evil
路人甲乙丙

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Posted - 10/13/2017 :  16:05:44  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
查到離心式的特點如下

結構上離心式壓縮器比軸流式簡單;製造成本上亦較低;單級壓縮比離心式大於軸流式;但流動損損失較大,尤其是級間的損失更大,使得進一步提高壓縮比變得困難;相反的軸流式能夠通過增加級數提供較大的壓縮比,阻力較小。

也許1042只保留一片離心式葉盤,是想用單級葉片擠出最大壓縮比,記得1042的離心段是在最後,前方都是軸流段
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Dr Evil
路人甲乙丙

Taiwan
3647 Posts

Posted - 10/13/2017 :  17:04:54  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
106年3月

蔡委員適應:你們認為織女星計畫要花幾年的時間研發?
張院長冠群:我們會分階段,有初期和中期的,初期大概要 6 到 8 年,中期大概 10 年以上。
蔡委員適應:所以織女星計畫完成後,下一代戰鬥機才會有可能的雛形出來嘛,所以大概是 10 年以後的事情了?
張院長冠群:是。
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dasha
版主

40380 Posts

Posted - 10/14/2017 :  10:32:40  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
認真講,"單晶"在詞性上小弟會認為比較接近動詞,不是形容詞或名詞,那指的是製造過程中的結晶狀態.

TFE-731/1042其實是從引擎APU一路改過來的,那種超小型燃氣渦輪機幾乎不可能用軸流設計,因為大得多的直升機引擎,都會因為末段空間太小碰到邊界層造成氣流堵塞問題,歐洲甚至有因此乾脆用2級離心壓縮機的設計,更小的傢伙可以說只能用離心設計,比方汽車的渦輪增壓或是家用冷氣的壓縮機,用離心式為多.
然後這東西在改大過程中,為了減少更動加速設計流程,所以一路保留離心壓縮機設計,TFE-1042被形容是最大號的小型渦輪機,與家用冰箱冷氣壓縮機的親緣關係,比飛機的引擎反而還要接近一點,就是這原因.
他們不是不知道離心壓縮機放大以後缺點日益明顯的問題,也是要做軸流設計,只是第一個這種設計的TFE-1088,金主不出錢啊......

有些事情還是要有幾本講歷史的書,才看得出前因後果.
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waffe
路人甲乙丙

4739 Posts

Posted - 10/14/2017 :  13:13:26  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by metalfinally

請教一下先進,漢翔的TFE1042都把燃燒室改成氣流頭進尾出的形式,而不是TFE731那種傳統離心壓縮機常搭配的氣流尾進頭出的燃燒室,甚至連高壓壓縮機前四段也採用軸流壓縮機向內縮的設計,是什麼原因導致TFE1042在高壓壓縮機的最後一段還要留著離心扇葉,而不是做成全軸流式的壓縮機?是做不出壓縮機最後一段承受最大壓力的軸流葉片?還是燃燒室前頭的噴油嘴管路承受不住壓縮機送來的高壓氣體?



https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=637&t=5232179&p=3

這個討論區有針對軸流離心的問題扯很久。
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metalfinally
路人甲乙丙

1908 Posts

Posted - 10/14/2017 :  15:36:48  會員資料 Send metalfinally a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by waffe
https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=637&t=5232179&p=3

這個討論區有針對軸流離心的問題扯很久。



我的疑問其實不是在軸流還是離心的優異,只是在想TFE1042都已經有要做成軸流壓縮機的樣子了,甚至連燃燒室都改成經過離心扇葉後,氣流走向有點不太順的頭進尾出的配置形式(傳統離心壓縮機設計的引擎,壓縮氣體經過最後一段離心葉片後,都會走一段「外環道」繞一下燃燒室,從後面進入燃燒室,在燃燒室爆炸膨脹的高溫氣體向前噴射繞個180度的迴轉彎才進入渦輪段,TFE1042的設計就變成壓縮氣體經過離心葉片後,飆個髮夾彎,從前面進入燃燒室,高溫氣體也很直覺的向後爆炸排出進入渦輪段),到底是什麼因素導致最後還是以離心壓縮機的形式問世?

當初在想是不是有技術上的瓶頸無法突破,所以還是用結構比較堅固,看起來也可以承受比較大壓力的離心葉片當壓縮機最後一段。只是看了大俠說明也了解到可能有時間壓力的關係(IDF在研發時程上還是有點趕),所以還是保留對蓋瑞特來說比較有經驗的離心壓縮機的架構,不用再花時間去抓Bug還是有得沒得的材料驗證問題。

看了一下你給的連結,大概也可以推測出IDF的引擎艙長度可能無法容納改成軸流設計拉長的TEF1042(那個離心扇葉如果改成軸流,可能還要多做3、4段壓縮葉片組吧)

所以在綜合各種因素後,最後塞上IDF肚子裡的就是我們目前看到的很有軸流特徵的離心壓縮機引擎。然後我們也圍繞在IDF的推力怎麼不夠載大飛彈的情況下筆戰了快20年。
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dasha
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40380 Posts

Posted - 10/14/2017 :  16:39:19  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
mobile01那篇從第1頁看到13頁,只有aeroer真說出了噴射引擎結構與壓縮機設計的東西,其他不是扯到我們自己的計劃歷史,甚至就連潛艦都出來了,在引擎技術方面沒有看的價值......
軸流的葉片設計看起來每級都會讓氣流轉向,但轉子部分是加速氣流的,實際運作是快速轉動,氣體可以視為沒轉向,定子則是利用轉向減速增壓,所以那個轉向部分才是增加壓力的設計;但離心卻是加壓後才轉向,因此這些部分的轉向對加壓沒幫助,單純浪費能量,這是那篇中都沒提到的.
TFE-1042提案時除了台灣的IDF,還向瑞典的JAS-39及瑞士的食人魚推銷,這幾架本來是預定1980年代中期就要開始裝機測試,所以研發時程確實有很趕之處.
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Dr Evil
路人甲乙丙

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Posted - 10/16/2017 :  15:30:21  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
好奇這位對岸的老學霸”晨楓”,怎知台灣媒體上也沒提過的消息...補充:原來是看了今年某期航太周刊...

http://aviationweek.com/awindefense/taiwan-needs-tech-acquisition-fighter-launch

http://aviationweek.com/combat-aircraft/technology-acquisition-precede-taiwanese-fighter-program


“只要有足{高的推重比和升阻比,短距起飞的难度相对较小。但一般战斗机很难做到大迎角低速进近和接地,短距陆只能用阻力伞解芋A带来回收阻力伞和再包装问题,影响跑道使用率和战斗机出动率。为此,在2003年的一次演示中,NASA与罗克韦堙B德国DASA合作研制的X-31验证了用超大迎角进近实现短距陆的能力。这是采用鸭式三角翼和推力转向的技术验证机,茩型膍s大迎角机动能力。在演示中,飞机以超过常规一倍的24度迎角进近,接地速度降低到正常值的69%,陆滑跑距离缩短了近80%。难怪据说台湾对X-31的技术很感兴趣。

….不过马万钧透露,台湾在2012年已经研制成功具有隐身能力的推力转向,可以上下偏转30度,左右偏转15度,偏转速度达到45度/秒。


107年度研究計畫:飛控系統容錯設計
內容要項:X-31多重裕度飛控系統設計,XX鑑別技術,XX式控制律

文章來源:<空軍之翼>(這十餘年來,算是對岸最理性的軍事網站)
http://www.afwing.com/aircraft/aidc-next-generation-idf_3.html

Edited by - Dr Evil on 10/16/2017 16:37:11
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kumachan
路人甲乙丙

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Posted - 10/16/2017 :  16:55:52  會員資料 Send kumachan a Private Message  引言回覆
....马万钧透露,台湾在2012年已经研制成功具有隐身能力的推力转向.....

2013國立成功大學航空太空工程學系 國科會研究報告
http://ir.lib.ncku.edu.tw/handle/987654321/143831
題名: 匿蹤型二維向量噴原原形設計及開發(IV)
子計畫一:二維向量噴嘴之向量致動機構設計開發(IV)
子計畫二:二維向量噴嘴控制系統設計開發(IV)
子計畫三:二維向量噴嘴內流場分析及測試(IV)
子計畫四:二維向量噴嘴高靈敏微溫度及壓力感知器開發(IV)
本研究計畫主要在研製二維向量噴嘴,依其工作需求分成上下30 度, 左右15 度, 角度速為45 度/sec。以求得飛機短場起降(V/STOL)之目的

看來是追求匿蹤+短場起降.
委託學界研究,最後技術轉移給中科院作後續與渦輪引擎系統之整合.

以後是廉價匿蹤的巡航反跑道彈互炸的時代
除非腿超長且基地超遠,能遠離主戰場(但這消耗會導致日出擊架次大減),
否則追求短場能起降恐怕是必然.

Edited by - kumachan on 10/16/2017 17:10:02
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Dr Evil
路人甲乙丙

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Posted - 10/16/2017 :  17:20:43  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
弱弱的舉個手,二維噴嘴如何能左右擺動?(X31或心神的折流板不算吧?)

為了短場起降,要採用前翼遠耦合的氣動布局,追求匿蹤會很有挑戰吧...(或很多人會跌破眼鏡吧)

Edited by - Dr Evil on 10/16/2017 17:24:54
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dasha
版主

40380 Posts

Posted - 10/17/2017 :  06:01:12  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
早期講的二維噴嘴是只能上下動的,現在比較像是講方形噴嘴,所以可以考慮左右偏轉.
像這種多維噴嘴,機械結構設計可以複雜,但基本原理通常還是折流板,只是X-31這種折流板不會同時改變歛散比,所以是增重又消耗能量的呆重,就是容易設計安裝,F-22的話就是可變歛散以及同時俯仰控制,現在等著看看人家的機械結構打算怎樣幹,不想最簡單的X-31折流板,簡單一點學Su-37及Su-30MKI,把類似F-22的噴嘴斜15度裝,或是把噴嘴裝在一個可以左右偏15度的可動結構上,複雜一點就不知道是要在內壁動手腳,還是有實驗沒實裝的其他控制方式.

短場起降不一定非要前翼,固然前翼在抬頭時是提供升力,對於降低離地速度有幫助,但歐洲那種前翼三角翼設計,尾部的襟翼副翼會造成很大的低頭力矩,在起飛時只能打很小的角度,結果是主升力面增益不大,反而不如F/A-18那種較低後掠角但襟翼下打角度可以大得多的設計.
實際上,短場起降第一需要的是總升力,特別是低速總升力,所以最好就是用AV-8或YC-14這種用引擎的,其次是F-111/Tornado/B-1這種VG翼還加上客機級的複雜襟副翼系統,這種東西幾乎只有低速才能用,但升力係數增幅比那些高速或高攻角用的LErX還要有效得多.
想兼具前翼抬頭與主翼襟翼可以大角度下打的優點,那就是Su-33這種三翼面,但這種設計的多翼面阻力高,而且RCS是各種設計中最大的......然後Su-33在起飛時前翼必要時上打,但降落時卻多半是下打,避免機首過高,卻也在某些角度下減低升力......
戰鬥機的短場起飛其實還有一種方式,推力夠大地面加速夠快,短距離就能加速到離地,只是這對降落沒多大幫助.

Edited by - dasha on 10/17/2017 09:01:44
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小毛
路人甲乙丙

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5807 Posts

Posted - 10/17/2017 :  09:24:03  會員資料  Visit 小毛's Homepage Send 小毛 a Private Message  引言回覆
運輸機或大型客機的逆噴射可以做成向量噴嘴嗎,降落時就變成逆噴射....


** 小毛的新幻想空間逐漸復活中(新增3D圖喔).....**
http://lordmrx.pixnet.net/blog
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Dr Evil
路人甲乙丙

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Posted - 10/17/2017 :  09:47:31  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
還是沒有寫出左右制動的所以然...

日期: 2013/上傳時間: 2014-07-11 15:25:44 (UTC+8)

摘要: 本研究計畫主要在研製二維向量噴嘴,依其工作需求分成上下30 度, 左右15 度, 角度速為45 度/sec。以求得飛機短場起降(V/STOL)之目的,並利用二維向量噴嘴的特性 達到減少紅外線影像截面(IRCS)的功能,在先進隱形戰機上有其重要性。 向量推力技術就是通過偏轉發動機噴射氣流的方向,從而獲得額外操縱力矩的技, 爲了強調此技術中推力方向可調整的特性,故稱之爲向量推力控制(Thrust Vector Control, TVC)技術。 二維向量噴嘴之噴嘴控制系統設計開發計畫,主要目的在協助研發渦輪引擎之噴 嘴控制及其控制晶片研究,並完成下列主要研究工作: 1. 完成二維向量噴嘴襟片控制系統設計。 2. 完成二維向量噴嘴襟片控制系統製作。 3. 完成二維向量噴嘴襟片致動機構及控制系統組裝展示。 本研究中之選擇控制噴嘴方向與角度研究之主軸,透過推力變向噴嘴達到高機動 性,即以提高效率為考量。所設計之噴嘴方向與角度控制,所需的單晶片控制系統其功 能,主要包括環境溫度監控,噴嘴方向改變與感測裝置的偵測等內部正常運轉所需的功 能,控制系統採用單晶片處理數位訊號,包括控制運算法則、電源管理、訊號擷取等。 利用閉迴路系統使其更為完善。整體功能包括提供準確的噴嘴角度外並可以增加穩定性。
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Dr Evil
路人甲乙丙

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Posted - 10/17/2017 :  09:53:51  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
承上,續 (SORRY~無法登錄修改)

本研究計畫主要在研製二維向量噴嘴,根據中科院一所指定之流量(約17.4 lbm/sec) 及壓力恢復係數為0.95 來設計二維向量噴嘴。依其工作需求分成上下30 度, 左右 15 度,角度速為45 度/sec。以求得飛機短場起降(V/STOL)之目的,並利用二維向量噴嘴的特性達到減少紅外線影像截面(IRCS)的功能,在先進隱形戰機上有其重要性。本總計畫之總時程為四年,並召集相關專長之教授,組成研究團隊共同研發。第一年已完成資料收集與初步設計構型,並完成一具1/2 尺寸模型,進行簡單的冷流場試驗與模擬之速度場分佈比對。第二年,主要工作為模擬的部份,己完成動態網格的建立,並與文獻比對結果一致,以及進行暫態的流場分析,在進行至第六秒時,其結果與穩態流場一致。此外,亦提供中科院一所一具全尺寸二維噴嘴模型。本計畫為總時程之第三年,主要完成二維向量噴嘴設計與硬品製造及初步試驗。最終目標是在第四年後,完成二維向量噴嘴系統之展示驗證,並提供一具完整金屬模型及控制系統(含晶片)。其功能需包含-15、-10、-5、0、5、10、15 度七種不同的擺動角,並將轉段接的最佳化設計、不同展弦比之正方形噴嘴紅外線輻射量、建立圓錐形噴嘴與二維噴嘴紅外線信號比較,等相關技術轉移給中科院作後續與渦輪引擎系統之整合,成為更良好飛行性能之系統。
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kumachan
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Posted - 10/17/2017 :  12:12:00  會員資料 Send kumachan a Private Message  引言回覆
我也不太理解分成上下30 度, 左右15 度, 這樣為什麼還是二維....
不管是圓是方,能上下左右動 不就是三維??
難道他的意思 依其工作需求分成上下30 度, 左右15 度
是指做兩種版本給不同載具,一個2D上下動, 1個2D左右動??
(左右動的給無尾UAV代替垂尾?)

Edited by - kumachan on 10/17/2017 12:16:26
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amazon373
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Posted - 10/17/2017 :  12:22:11  會員資料 Send amazon373 a Private Message  引言回覆
唉唷!這模型玩爛了,如是雙噴口四個立軸外側兩立軸為定軸內側兩立軸為動軸做連動,如為單噴口十字中分更簡單,斂口為另項機構互不干涉。
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Dr Evil
路人甲乙丙

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Posted - 10/17/2017 :  13:41:35  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
回頭再看報告,載明是正方形的噴口,那就有可能

做一個從噴嘴正後方視角的示意圖,如連結

https://imgur.com/a/MjAlr

只不過這種形態在左右偏擺時,上下偏擺就無法運作,反之亦然...

Edited by - Dr Evil on 10/17/2017 13:42:05
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dasha
版主

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Posted - 10/17/2017 :  21:00:12  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by kumachan

我也不太理解分成上下30 度, 左右15 度, 這樣為什麼還是二維....
不管是圓是方,能上下左右動 不就是三維??
難道他的意思 依其工作需求分成上下30 度, 左右15 度
是指做兩種版本給不同載具,一個2D上下動, 1個2D左右動??
(左右動的給無尾UAV代替垂尾?)



Su-30MKI那就是一種範例,噴嘴斜著裝,不是朝正上正下動,而是往右上左下及左上右下偏.

研究案就是要研究怎樣最好,運作機制可能還不確定.
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Skyshade
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Posted - 10/19/2017 :  06:04:12  會員資料 Send Skyshade a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by metalfinally

quote:
Originally posted by waffe
https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=637&t=5232179&p=3

這個討論區有針對軸流離心的問題扯很久。



我的疑問其實不是在軸流還是離心的優異,只是在想TFE1042都已經有要做成軸流壓縮機的樣子了,甚至連燃燒室都改成經過離心扇葉後,氣流走向有點不太順的頭進尾出的配置形式(傳統離心壓縮機設計的引擎,壓縮氣體經過最後一段離心葉片後,都會走一段「外環道」繞一下燃燒室,從後面進入燃燒室,在燃燒室爆炸膨脹的高溫氣體向前噴射繞個180度的迴轉彎才進入渦輪段,TFE1042的設計就變成壓縮氣體經過離心葉片後,飆個髮夾彎,從前面進入燃燒室,高溫氣體也很直覺的向後爆炸排出進入渦輪段),到底是什麼因素導致最後還是以離心壓縮機的形式問世?

當初在想是不是有技術上的瓶頸無法突破,所以還是用結構比較堅固,看起來也可以承受比較大壓力的離心葉片當壓縮機最後一段。只是看了大俠說明也了解到可能有時間壓力的關係(IDF在研發時程上還是有點趕),所以還是保留對蓋瑞特來說比較有經驗的離心壓縮機的架構,不用再花時間去抓Bug還是有得沒得的材料驗證問題。

看了一下你給的連結,大概也可以推測出IDF的引擎艙長度可能無法容納改成軸流設計拉長的TEF1042(那個離心扇葉如果改成軸流,可能還要多做3、4段壓縮葉片組吧)

所以在綜合各種因素後,最後塞上IDF肚子裡的就是我們目前看到的很有軸流特徵的離心壓縮機引擎。然後我們也圍繞在IDF的推力怎麼不夠載大飛彈的情況下筆戰了快20年。




Figure 1-2
https://vtechworks.lib.vt.edu/bitstream/handle/10919/29794/etd.pdf?sequence=1
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Dr Evil
路人甲乙丙

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Posted - 10/25/2017 :  13:36:11  會員資料  Click to see Dr Evil's MSN Messenger address Send Dr Evil a Private Message  引言回覆
民國121年,我老了

中科院:下一代戰機原型機 15年內出爐

http://www.cna.com.tw/news/aipl/201710250111-1.aspx
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