重生之奋斗在香江-第174部分

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　　　　“没错。”陈善新回答道：“东德的原240型机车使用的是电励磁无刷驱动电机，技术难度大，制造工艺复杂，汝铁硼成功后，我就用稀土永磁直流电机把它给换了下来。虽然都是直流电机，但稀土永磁直流电机的制作工艺要简单不少。唯一的技术难度是电机的控温和电机内部清洁，为避免水、灰尘、铁屑等腐蚀电机内部永磁体，电机我采用全封闭结构。

　　　　我采用的是无铁芯、无刷、无磁阻尼的结构，改变了传统电机运用硅钢片与绕线定子结构，结合公司最新研发的电子智能变频技术，使电机系统效率比传统直流电机高85％以上。

　　　　这种设计又四大性能优势：一是高效节能。电机功率因数高，无铁损、无磁阻尼，效率能得到极大的提高。

　　　　二是轻便节材，它体积小，重量只有240机车驱动电机的几分之一。可节约80％的钢材，100％的硅钢片，50％的铜材。

　　　　三是调速性好，电机转速与电源频率保持恒定，可简化变频调速控制系统，调速范围宽，精度高；易制成多极、低速大功率电机，可取消齿轮箱、皮带轮等传动系统，实现直接驱动。

　　　　四是可靠性强。电机运行温升低。电机绕组采用高分子材料精密绝缘封装技术，环境适应性好。运行可靠。”

　　　　说起自己专业，陈善新一打开话匣子就停不住嘴。凌世哲耐着性子听他说完，说道：“这电机你说了这么多好处，那缺点又是呢？”

　　　　“这个……”

　　　　见陈善新迟疑，凌世哲笑道：“任何东西都有它的缺点和优点，有多少优点就有多少缺点。我们充分了解了这种电机所有的优、缺点，才能决定它的市场应用的领域和范围，这个道理你不会不知道吧？无错小说网不少字直说罢，它有那些缺点。”

　　　　对一个科学家来说，自己辛苦研制出得科学成果。就如同自己的孩子，在他们的眼里这个孩子只有优点，没有缺点，是完美无缺的，但现实情况是，任何东西都有自己的优、缺点。也就是凌世哲了，如果是别人这么说，陈善新会立马跟他翻脸，在他的眼里。自家的孩子怎么都好，不允许别人说他的孩子有缺点。

　　　　沉默了三分钟，陈善新才开口说道：“由于采用了无铁芯设计理念，电机里没有铁芯。因此磁路的磁阻增加，要产生同样强度的磁场，需要更强的磁铁。这会导致成本的上升。二是，这台无铁芯结构直流电机。在高速有优势，中低速没有优势。”

　　　　“这样啊。”凌世哲摸着下巴想着。240机车的车体结构能够承受的最大的额定时速是180公里/小时，实际最高运行时速是120公里/小时。陈建新设计的这台稀土永磁无铁芯直流驱动电机，在高速上优势，低速上没优势的特点来看，装在240型机车生也正合适，把列车稍微改造一下，就能达到160公里的运行时速。

　　　　这对直流电力机车来说，已经是达到它的运行极限了，如果想要把列车的运行时速继续提高，达到200公里或者是350公里的时速，就必须使用交流电机。

　　　　突然间，凌世哲想起了后世日本东铁路公司在2012年，推出的最高时速高达600公里的“子弹头”列车，所采用的电机也是这种无铁芯结构。如果在这个电机的技术基础上，搞出一种稀土永磁无铁芯交流电机，这不正好解决了分列式高速列车的动力装置了吗？

　　　　无铁芯结构电机的特点是？高速有优势，中低速没优势，这不正符合高速列车吗？

　　　　想到这里凌世哲有点热切的问道：“如果把它换成交流的，是不是……”

　　　　陈善新明白他指的是，说道：“董事长，想要搞出日本新干线那样的高速列车，我们还有很长的路要走。不论是交流还是直流，永磁电机都有一个共同的缺点，就是对环境特别是温度很敏感，温度过高或者环境过于恶劣，就很容易让电机里的永磁体会产生不可恢复的失磁风险，因此永磁电机在设计上都是采用封闭式设计，来避免水、灰尘、铁屑等腐蚀电机内部的永磁体。

　　　　但是这样一来，电机的散热就成了问题，特别是高速列车上使用的超大功率电机，发出的热量更是恐怖，因此，解决电机的控温问题，将是高速列车项目成败与否的关键。”

　　　　江志华插话道：“你不是说采用无铁芯结构设计的驱动电机，在运行时升温很低吗？那电机的温控应该很容易解决吧？无错小说网不少字”

　　　　“那是直流电机，”陈新华苦笑说：“永磁交流电机的发热量可比直流电机高多了，我为采用无铁芯结构？还不是因为无铁芯结构的电机发热量，是所有的其他结构的电机中最低的。”

　　　　“那欧洲和日本是怎么解决这个问题的？”

　　　　“日本是怎么解决这个问题的我不知道，因为日本一直把电机的温控技术做为他们的最高机密，”陈新华板着手指说道：“全世界目前也只有日本掌握了大功率驱动电机的温控技术，欧洲没有掌握这项技术，不然他们也不会无视动力分散式设计的优点，坚持使用最前和最尾的机车集中式动力驱动模式了。”

　　　　“原来是这样，我说嘛，分散式动力系统。明明有诸多的好处，欧洲为不用。原来根子是出在这里。弄了半天，他们没有彻底解决大功率驱动电机的散热问题啊！”凌世哲恍然。

　　　　“可不是吗。分散式动力结构，列车的驱动电机会装在列车的那个地方？”没等两人回答，陈善新自己解释道：“列车底部的转向架，你们想想列车的转向架才多大一点空间，在这个小小的空间里，既有列车的钢轮，又有列车的减震系统、还有列车的刹车控制系统，更有列车的监控电感元件。

　　　　现在我们还要把列车的驱动电机给装在里面，完了还要安装电机的散热装置。就这么点空间，驱动电机和散热装置要做到多小才能装得下去，而且还必须是大功率的电机。要知道稀土永磁电机技术是最近几年才出现的，日本的“新干线”早在1964年就已经开始运营了，那个时候还没有小体积，大功率的稀土永磁电机呢。”

　　　　凌世哲和江志华倒吸了一口冷气，这日本人也太厉害了吧，凌世哲之所以在高速列车或者新型地铁上采用分列式动力布局，其最大的依仗。就是体积小，功率大的稀土永磁电机，因为只有掌握了稀土永磁电机技术，分列式动力结构才会成为可能。而日本人在稀土永磁电机诞生之前，就能把传统的电机给安装在列车的转向架里，并且安全运行这么多年。这……这也太变态了，里面的难度有多大。用脚趾头都能想出来。

　　　　陈善新似乎意犹未尽，还继续的打击两人。说道：“知道他们是怎么把电机做得这么小的吗？他们发明了一种全新的电机结构，将驱动轮和电机合成一个整体，这样一来，电机的体积就大大减小，能够安装在转向架里了。这种将驱动轮和电机合成一个整体的电机，我们称之为满盘电机。”

　　　　指了指检测台上的汝铁硼磁铁，“满盘电机用的是恒磁材料，这种磁铁在汝铁硼诞生以前，是所有磁性材料中单位体积蕴涵磁能量最大的一种永磁材料，高达320的磁通量。还有，满盘电机优点是长寿命、大扭矩、低能耗；其扭矩是普通无刷电机的3倍以上，使用寿命是普通无刷电机的2倍以上，能满足任何的复杂路况。”

　　　　凌世哲想了想，说道：“我们的稀土永磁电机，能不能采用你刚才说的那个…………满盘电机结构？”

　　　　“可以，不过在我看来，满盘电机更加适合电动摩托车，日本人之所以在他们的”子弹头“列车上使用满盘电机，在当时是一种无奈的选择，自稀土永磁电机诞生后，日本人已经把目光转向在这个新型电机上面，不过与我们不同是，他们搞的是稀土三相交流异步电机，属于第二代电机技术，而我们搞得是稀土永磁同步电机。在技术上我们比他们要先进一代。”

　　　　“同步电机的技术进度，你们到哪里了？”

　　　　陈善新解释道：“还处在理论论证阶段，毕竟我们目前对稀土永磁同步电机需求，没有那么的迫切，而大功率的直流驱动电机才是我们眼前要解决的问题。”指了指前面的240机车，“东德的驱动电机确实不错，但技术却有点过时了，而且制造难道不小，所以我才想到用稀土永磁直流电机来取代它。

　　　　我没指望一步到位搞出高速列车上使用的超大功率稀土永磁同步电机，而是采用从低到高、从简单到复杂的方式。我们先地铁客车用，接着电力机车，最后高速列车。”

　　　　步子不要迈得太大，一步步的实现。这是凌世哲当初给王元卓定下的航空发动机的发展调子。

　　　　凌世哲按照航空发动机功率大小来制定的发展目标，当初凌世哲告诉王元卓，不要一上来就搞大推涡扇航空发动机，而是先搞个小型的或者微型的涡扇发动机，等小型或微型发动机制造技术掌握以后，再上马轻型发动机，轻型涡扇发动机技术掌握以后，再上像EG2000或者是F414这样的中型发动机。

　　　　这样一步一步的积累经验和技术，到最后上马像F119或者是F135这样的大推力涡扇发动机时，我们已经有了足够的经验和技术了，实现起来要容易不少。

　　　　典型的小步快跑方式，没想到陈善新给他想到一块去了，先做小的，在做大的。把电机这块交给他，是选对人了。

　　　　“对了，下个月西德在法兰克福举办国际航空展，有没有兴趣把你的电机拿起参展？”凌世哲问道。

　　　　“不了。”陈善新摆了摆手，“我没有搞航空用的电机，还是不参加了吧。这次你打算带哪些产品过去？”

　　　　“不知道，先得看看他们搞出了东西出来，不过新型自锁螺母这次肯定要带去，”凌世哲叹道：“飞机和航空发动机太烧钱了，我指望着这次航空展，靠着这种新型的自锁螺母，能多拿点的订单回来，好补一下窟窿。”（未完待续……）

第二百四十四章　小蜜蜂飞机（）　
陈善新心有感触的点了点头，以前他就听人说过，航空工业是个烧钱的行业，但他却没有多少直观的感受，一直到加入安布雷拉集团后，看到与他们一院之隔的原庞巴迪航空城，现在是已经更名为中国飞行器航天工业公司航空城，光是为了验证各种飞行器，而修建的大大小小的风洞群和试车检测平台，所花费的资金，让他倒吸了好几次的凉气，从此才真正明白航空工业烧钱是个什么样的慨念。

　　　　无论是飞机，还是航空发动机，如果想要提高性能，材料的贡献率将达到50％以上；新结构、新材料和制造技术对发动机减重的贡献率将达到70％。“材料先行，基础先行”是航空发动机研制的重要客观规律之一。

　　　　因此，王元卓自上任以来，在对凌世哲提供的五代甚至六代航空发动机进行预研之前，提前就安排了材料实验室对航空动力新材料、新制造技术的基础研究和工程化应用研究，并利用香港和浣熊镇建立的超级数据库中心，强烈要求材料实验室要建立一整套高水平的航空发动机新材料和先进制造技术体系，以及与之配套的标准、规范、手册和试验数据库，为新材料、新制造工艺技术在先进航空发动机研制中的应用和发展奠定坚实的技术基础。

　　　　为了让材料实验室的人更加的专心，王元卓联合周远航向凌世哲打了份报告，希望把材料实验室分成以下几个部门：一，航空动力材料实验室。专门负责航空发动机的材料研发；项目包括碳…碳复合材料、阻燃钛合金压气机材料、以及第三代铼高温单晶合金材料，以及新型高温隔热涂层等相关航空动力材料的研究。

　　　　二。航空飞行器材料实验室，负责飞机新型复合材料的研究。主要项目包括第三代铝锂合金和第二代航空钛合金和其他一些航空复合材料的研究。

　　　　三，陶瓷实验室，专门负责涡轮陶瓷材料、航空动力陶瓷轴承材料、燃烧室火焰筒浮壁用的陶瓷复合材料、监控用的热敏感陶瓷元器件的研究。

　　　　四，一般性材料实验室，像汝铁硼磁性材料，各种冶炼合金都在这个部门。

　　　　同时建议公司成立专门的工艺技术部，负责各种材料的加工工艺的研究。

　　　　凌世哲看了一下，两人完全是按照他当初提供的美军“1987IHPTET”计划的公开资料来规划的，

　　　　IHPTET是后世人耳熟能详的美军“综合高性能涡轮发动机技术计划”。该计划诞生于1987年，所以又被称为“1987IHPTET”计划。

　　　　这项由美国国防部推动，汇合美国空军、国家航空航天局（NASA）、国防部高新科技预研局（DAPAR）、美国陆军和美国海军等部门共同制定的发动机发展计划，可以说是美国航空动力在新世纪傲视全球最为重要的保证……计划的目标是到2005年使航空推进系统能力翻一番，即发动机的推重比增加……耗油率下降30％~40％，生产和维护成本降低35％~60％。

　　　　新世纪过后，美国盘点IHPTET计划的收获时，发现当年规划下的目标已经完成了80％，而那时的美国航空动力已经彻底的独霸江湖、独孤求败。

　　　　凌世哲不仅是向两人提供了IHPTET计划的公开资料。甚至就连IHPTET计划的许多技术细节和美国选择重点的发动机突破方向也一并拿了出来。

　　　　王元卓看着诸如小展弦比后掠风扇、阻燃钛合金压气机材料、双合金压气机盘、刷式密封、陶瓷复合材料的燃烧室火焰筒浮壁、‘超冷‘涡轮叶片和球形收敛调节片尾喷管（SCFN）。周向分级燃烧室、陶瓷轴承、驻涡火焰稳定燃烧室、燃烧室主动温度控制、陶瓷基复合材料火焰筒、碳…碳复合材料涡轮、陶瓷材料涡轮、磁浮轴承、气膜轴承、骨架式结构、内装式整体起动发电机、模型基分布式控制系统、非稳态计算流体力学（CFD）仿真技术和射流控制矢量喷管等等一系列技术文献时，却差点没被吓晕过去，直问凌世哲这些东西是你从那搞来的，你该不会盗窃了美军的资料库吧。

　　　　可是凌世哲却无所谓的挥了挥手。他干这种事情已经很多回了，每当别人问起来，他都说：“这些东西我怎么搞来的。你就甭多问了，你只管把这些东西搞出来就行。”

　　　　见无论怎么问。凌世哲都不说，王元卓他们只好打消了念头。对凌世哲提供的资料仔细的研究起来，结果是越看越入迷。

　　　　凌世哲给他们的东西不涉及到工艺，和详细的开发数据。但也足以给王元卓后续的研究工作指明重点的方向，对于科研工作来说，有明确的目标和漫无目地的无头绪实验根本就是两个概念。

　　　　王元卓带着燃机实验室的技术人员，把凌世哲给他们的资料分门别类的按照开发难度整理好，最后王元卓按照技术的难易度，决定先从发动机的风扇叶片入手，先把研发重点放在小展弦比后掠风扇上边。

　　　　周远航的同窗徐远林是风扇方面的国际权威，仅仅只花了一个月的时间，就把小展弦比后掠风扇的数学模型给建立了起来，虽说这东西离应用到发动机上还比较遥远，但对科学界来说，数学是一切科学之母，只要在数学上没有问题，这个东西在未来是肯定会实现的，现代喷气式涡扇发动机的出现，也是建立在吴仲华的机械叶轮三元流动理论基础之上的。

　　　　该到了检验成果的时候了，来到航天城，凌世哲直接问周远航。“单驼峰飞机搞