第37章 发动机
布鲁法师的加入和帝国||军部调拨的工匠,让江沫的首架飞机制造工作的速度提升了不少。
在江沫对这些人员进行了一段时间的工程制图培训之后,江沫只需要将图纸和材质需求告知这些工匠们,那过一段时间,江沫就可以收到符合要求的零件。
而布鲁法师更是被江沫给予厚望,对他的培训也更为系统。
从机械原理到飞行器制造,从数学到工程制图,从手搓零件到工程管理,方方面面都不能落下。
这可是江沫未来的首席工程师人选,未来的高级工程师,那可是要下血本的。
不排除帝国还有很多比布鲁更优秀的人才,但是江沫坚信,经过自己的系统性培养,布鲁一定会比这些人更加优秀。
布鲁也没有辜负江沫的期望,至少在数学这一块,布鲁表现出的敏感性比自己教授的那些战斗法师们要强的多。
这就很令江沫欣慰了。
除了穿越者小姐姐,终于碰到了一个数学不那么差的人了。
布鲁的成长也对的起江沫对他的培养,于是在经过仔细考核之后,所有与飞机相关的零件制造都被委托给布鲁进行工程管理,江沫只负责最后的验收。
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在都城城外的一片草地上,几个忙碌的身影正在组装着什么奇怪的东西。
这就是由江沫主持设计,布鲁和诸多工匠进行制造的首架飞机的零件们。
在这样一个风和日丽的上午,江沫和布鲁将这些零件带到了都城河边的青青草地,准备完成飞行器的最后组装。
河边草地上还有过来游玩的小贵族,不过没有人前来凑热闹,打扰江沫的工作。
如果飞机组装和测试顺利的话,还将进行首次飞行试验。
当然这个组装也不是那种从头开始的组装,比如发动机之类的组件,之前就已经组装完成,并进行了相当长时间的测试。
现在只需要将飞机的各个结构件连接起来,组装成一架完整的飞机就可以了。
整个过程并不复杂,机身采用简单的框架设计,放到地球上,那就是手工爱好者的水平。
制造起来没啥难度,组装起来也没有什么难度。
然后就是安装机翼,机翼翼梁采用一根方形钢管作为承力部件,其他部分采用上好的柚木作为桁架,翼肋则采用较为轻质的红松木制造,再使用从海军库房拖出来的优质帆布作为机翼蒙皮,构建出机翼的气动外形。
发动机采用蒸汽法术作为动力。整体构型就是一根长管,采用地球上火箭发动机所使用的拉瓦尔喷管构型。
整体构型也参考了地球上的火箭发动机结构。
为了这台发动机,江沫可是耗尽了自己在魔法和地球科技上的储备,各种意义上的。
地球上的火箭发动机,在燃烧室顶端为喷注盘,用来喷射燃料和氧化剂,火箭储箱中的燃料和氧化剂在涡轮泵的作用下,通过喷注盘被喷射进燃烧室中点火,反应产生的高温高压燃气则通过拉瓦尔喷管被喷向后方,推动火箭前进。
而为了驱动涡轮泵,地球上的航天科学家们更是发展出了挤压循环、燃气发生器循环、分级燃烧循环以及终极的全流量分级燃烧循环等循环方式,各个都精密复杂的很,科学家们为了研制出推力更大、更高效的火箭不知道耗费了多少人力物力。
但是同样的问题对江沫来说,就可以简单不少,因为这个世界有魔法。
江沫的这台喷气发动机由于只需要喷射魔法元素培养液,不需要喷注液氧或者四氧化二氮之类的氧化剂,所以整台发动机的管路系统被极度简化,一根培养液输送管,一台电动泵就可以满足当前飞机的推力需求。
更不需要像RD-170发动机那样通过复杂的空间几何,让通往四个燃烧室的管路长度一致,保证它们在点火时的同步性。
发动机的喷注盘采用类似雷达抛物面的凹形结构,这样可以把蒸汽魔法的波动限制在发动机的燃烧室内,不会发生蒸汽魔法触发时引发储箱中培养液反应的事情。
当充当燃料的魔法元素培养液从喷注盘中喷射而出时,喷注盘上的预先雕刻的细微阴线会在毛细作用下形成蒸汽魔法的魔法回路,在通过电火花塞的激活,就可以将整个燃烧室中的培养液转化为蒸汽,从喷管喷出,形成推力。
6个完整的蒸汽符文,只需要一个工作就可以将整个燃烧室中的雾状培养液完全反应,4个是江沫通过试验所得的可以保证整台发动机在不同燃料流速下均可以持续稳定工作的符文数量。
为了保证一定的冗余度,江沫将符文回路个数提高到6个。
整台发动机在实验中也不负江沫所望,能够持续稳定的提供推力。
而且可靠性也非常高,最容易坏的结构是电火花塞,只需要注意一下使用时间,差不多了就更换一个就行。
容易的很。
最常见的故障就是喷注盘中的燃料喷射小孔的堵塞问题,只需要预先对魔法元素培养液进行过滤,去除其中较大的颗粒物就可以解决这个问题。
整台发动机耗费了江沫最近一段时间包括教学在内的所有时间,没错,他还翘班了,不过是向塞缪尔校长请过假的那种,甚至连姜小茹小姐姐的美食邀请都没能让江沫从实验室中滚出去。
不解决这个问题,就不睡觉了。
这让姜小茹小姐姐非常恼火,气冲冲的跑到江沫的实验室,不过看到江沫眼神呆滞,胡子拉碴,头发很久都没有洗的模样又有点无语。
话说你都吃穿不愁了,生活无忧了,以你的实力,横行霸道什么的都是小事,只要你愿意,就有数不清的少女贵妇愿意做你的情人。
犯得着这么拼么,反正都回不去了,还不如好好的享受享受生活。
不过穿越者小姐姐最终并没有打扰江沫的思考。
只是让跟随江沫学习的布鲁法师帮忙传达她来过的消息,让江沫忙完去老地方找她。
这也让跟随着江沫学习的布鲁法师差点倒了大霉。
这位哥们在江沫思考的时候靠近江沫,准备告知他这个消息,结果差点被江沫的应激魔法弄伤。
虽然事后江沫不断的向他道歉,但是也让他意识到跟随着一位高级法师学习,也是一件危险的工作。
好在江沫很快就找到了解决问题的思路,结束了布鲁法师战战兢兢的生活。
在研制发动机的过程中,江沫也不是没有尝试其他构型的发动机结构,比如说气动马达。
气动马达是一种可以稳定的将高压气体转化为轴向转动的机械结构,功能类似电动机,不过不是用的电磁感应现象,而是纯机械原理,简单可靠,只需要提供一个稳定的气源就可以持续工作。
在无法解决火箭构型的时候,江沫就打算将它来做为飞机的主要动力。
不过最终,江沫还是凭借着灵光一闪,解决了火箭发动机构型的所有问题。
对于气动马达的研究江沫觉得自己也没有做无用功,虽然感觉起来没有火箭发动机构型高大上,但是用途可以说反而更加广泛。
比如可以用在未来的汽车、低速飞行器等交通工具的开发上,谁说电风扇就不是好战斗机了。
至于汽车什么的,就不能像飞机一样,在路上不停的喷气,除非这个车叫做街道清扫车,那么喷气量较小的气动马达就非常适合它们了。
动力系统已经搞定了,汽车什么难道还远么。
就是不知道姜小茹小姐姐有没有兴趣来做这个世界的汽车大亨。
据说她当时还来看自己,可惜当时自己正忙于解决问题。
还是等飞机搞定再去见她吧。
到时候她想做航空大亨也是可以的啊。