叶擎宇把旋翼头往地上一搁,擦着汗说:“所以才要测。不测怎么知道乱成啥样?”谷怀安把机身放下,掏出图纸铺在地上,图纸上画着直升机的三面图,标满了尺寸。“机身长一米四,旋翼直径一米六,尾桨直径零点三米。一比十缩比模型,旋翼能真的转。”
季思远从控制室探出头,听到“旋翼能转”四个字,脸就垮了。“风洞吹风,旋翼自己转?那到底是风洞吹着转,还是电机带着转?”叶擎宇说:“电机带着转。旋翼转速、桨距、总距都可以调。模拟真实飞行状态。”季思远缩回去了,嘴里嘟囔着“这活儿没法干”。
模型组装用了两个小时。叶擎宇把旋翼头固定在机身上,五片桨叶一片一片装上去,每片都称过重量,误差不超过零点一克。“桨叶动平衡不好,一转起来就抖。”谷怀安蹲在旁边递工具,递一把说一句,叶擎宇接一把回一句,两人配合得挺默契。
装完旋翼,装尾桨。尾桨只有两片叶片,小得像个玩具,但结构跟大旋翼一样复杂——变距机构、挥舞铰、摆振铰,全有。许知珩拿手指拨了一下尾桨叶片,转了两圈,挺顺滑。“这玩意儿能扛住多大风速?”叶擎宇说:“设计风速三十米每秒,风洞最大风速四十米,有余量。”
模型装进试验段,固定在支架上。支架是特制的,底下有个电机,通过一根细轴带动旋翼旋转。任千帆蹲在支架旁边贴应变片,旋翼叶片上贴了二十多个,机身上贴了三十多个,尾桨上也贴了十来个。贴完连着线,线拖了一地,看着像章鱼。
许知珩关上舱门,所有人退到控制室。季思远坐在操作台前,手放在风机启动按钮上,没敢按。回头看了叶擎宇一眼。“先转旋翼还是先吹风?”叶擎宇说:“先转旋翼,不吹风。测地面状态的振动。”
季思远按下旋翼启动按钮。电机嗡嗡嗡转起来,旋翼慢慢加速,一百转、两百转、三百转。任千帆盯着屏幕上的应变数据,叶片上的测点全部在绿区。“动平衡合格,振动在允许范围内。”转速提到四百转,机身开始轻微抖动,但幅度不大。提到五百转,抖动加大了。叶擎宇喊停,走到观察窗前看模型。“五百转时机身共振了。机身结构刚度不够,得加筋。”
谷怀安在本子上记:“机身中段加纵向加强筋。”
第二轮,旋翼转着,风洞也吹着。季思远先启动旋翼,到四百转稳定住,再慢慢推风机。风速表从零往上走,五米每秒、十米每秒。到十五米每秒的时候,模型开始晃了,不是抖,是晃——整个机身左右摇摆,幅度越来越大。叶擎宇喊:“停!停!要翻了!”季思远赶紧拉停风机,旋翼也停了。
许知珩打开舱门,模型歪在支架上,旋翼叶片有一片裂了。叶擎宇脸都黑了。“旋翼和机身的气动耦合。风吹过来,旋翼产生的升力不均匀,机身跟着晃。”谷怀安蹲下来看那片裂了的叶片,拿手摸了摸裂缝。“复合材料做的,裂了能修。但问题得解决,不然真飞起来也晃。”
林烽蹲在门口,烟叼着没点。“怎么解决?”叶擎宇在地上画了个草图,把旋翼轴往后倾斜了三度。“旋翼轴后倾,让升力中心后移,和重心重合。这样风吹的时候机身就不会左右晃。”许知珩蹲下来看那个三度的角度,拿量角器比划了一下。“三度够不够?”叶擎宇说:“先试三度。不够再调。”
连夜改模型。谷怀安把旋翼轴拆下来,重新打孔,往后挪了三度。叶擎宇换了一片新桨叶,重新做动平衡。忙到凌晨两点,改完了。季思远趴在控制室桌上睡着了,口水流了一滩。许知珩把他拍醒。“开工。”
第三轮,旋翼转,风也吹。十米每秒,稳。十五米每秒,稳。二十米每秒,还是稳。任千帆盯着应变数据,全部在绿区。叶擎宇脸上有了笑模样。“再往上。二十五米每秒。”风机推上去,模型稳如泰山,机身不晃,旋翼不抖。尾桨出现了一点小问题——尾桨叶片在高速气流中有轻微颤振,像蜜蜂扇翅膀,幅度不大但频率高。
姚书翰从后排挤过来,看了一眼尾桨的应变数据。“尾桨叶片刚度不够。加厚翼型,或者缩短叶片长度。”叶擎宇说:“缩短叶片长度,尾桨推力就小了,抵消不了大旋翼的反扭矩。”谷怀安说:“加厚翼型,重量增加,惯性矩变大,颤振频率就降了。”叶擎宇点头,在本子上记:“尾桨叶片翼型加厚百分之十五。”
天快亮了。最后一轮测试做完,任千帆把所有数据整理成册,厚厚一沓。叶擎宇翻了翻,在最后一页写上结论:旋翼轴后倾三度消除机身晃动,尾桨叶片需加厚,机身中段需加筋,总体气动稳定,可进入详细设计阶段。
林烽站起来,蹲了一晚上腿都麻了。“行了。直升机吹完了。回去改图,改完再造样机。”叶擎宇把模型从试验段里搬出来,旋翼完好,尾桨完好,机身完好。谷怀安拿抹布擦模型表面的灰,擦得锃亮。“这模型能送博物馆不?”林烽说:“送。等真飞机造出来,这模型就是历史。”
许知珩关了控制室的灯,锁好门。走廊里,叶擎宇和谷怀安抬着模型往外走,一个抬机头,一个抬机尾,走得歪歪扭扭的。季思远跟在后面,哈欠连天,走路都晃。林烽蹲在风洞门口,看着他们走远。
苏婉端着茶走过来,天已经亮了。“老林,一晚上没睡。”林烽喝了口茶。“值了。直升机的问题找到了,改完就能飞。”远处,风洞的排风扇还在转,嗡嗡嗡的声音在晨雾里传得很远。
直-10模型是拆了旋翼才搬进风洞的。叶擎宇抱着旋翼头,谷怀安抱着机身,两人一前一后挤进门,差点卡在门框上。许知珩蹲在试验段门口,看着那堆零件直皱眉。“直升机进风洞?旋翼转起来气流乱窜,测出来数据能准吗?”