“第一个问题,也是最要命的问题。”
“涡轮。”
他的教鞭,重重地点在了那片“死亡花瓣”之上。
“大家都知道,涡轮叶片,是我们发动机里,工作环境最恶劣,承受载荷最恐怖的部件。”
“它要在上千度的高温下,以每分钟超过一万转的速度,疯狂旋转。它承受的离心力,相当于在每一片只有巴掌大小的叶片尖端,都挂上了一辆解放卡车!”
这个比喻,让在场所有非航空领域的专家,都下意识地倒吸了一口凉气。
“为了让它活下来,我们尝试了我们能想到的一切办法。”
张华的脸色,变得凝重。
“我们最好的高温合金,GH系列,在九百五十摄氏度的环境下,就会出现肉眼可见的蠕变。简单来说,它会被自己,活活‘甩’成一根面条。”
“我们尝试了十几种新的合金配方,炼了上百炉钢,最好的结果,也只是把这个温度,往上提了不到三十度。杯水车薪。”
会议室里,一片死寂。
所有人都从张华那平静的语气里,听到了一种山穷水尽般的,巨大的无力。
“后来,我们想到了一个笨办法。”
张华的脸上,露出了一丝工程师在绝境中找到出路时,那种独有的,混合着骄傲与苦涩的复杂表情。
他的教鞭,点在了那片叶片的放大图上。
只见那片实心的叶片内部,被画出了一条条如同人体血管般,极其复杂的,细密的空腔。
“我们把它,做成了空心的。”
“我们从压气机那边,引一股相对‘凉快’的空气,从叶片的根部吹进去,让它在这些空腔里流动,像给叶片装了一个‘内循环’的空调,强行给它降温。”
“这个方法,有效!”
张华的声音,陡然拔高,带着一丝压抑不住的兴奋。
“通过这个‘气冷涡轮叶片’的设计,我们成功地,将涡轮的工作温度,从九百八十度,一口气,提升到了一千一百度!”
“哗——”
会议室里,响起了一片压抑不住的惊叹。
陈明身边的几位来自其他项目的总工程师,都下意识地,身体前倾,眼神里,充满了震撼。
在材料学被锁死的前提下,仅仅通过结构上的创新,就将性能极限提升了超过一百度!
这是何等天才的构想!
陈明静静地听着,他没有说话,那双总是平静的眼睛里,却闪过了一丝真正的,发自内心的欣赏。
他知道,这个设计,在二十一世纪,被称为“单晶气冷空心叶片”,是所有第四代,第五代先进航空发动机的,标配技术。
“但是,”张华的话锋,再次一转,那刚刚才升起的一丝喜悦,瞬间被一片更深的阴霾所笼罩,“这个设计,也给我们带来了,一个全新的,地狱级的难题。”
“制造。”
幕布上,出现了一张张触目惊心的,废品照片。
那些本应光洁如镜的涡轮叶片,有的布满了砂眼,有的出现了裂纹,有的,甚至在铸造过程中,就直接从中间断裂。
“这种内部结构极其复杂的空心叶片,我们现有的精密铸造工艺,根本就无法驾驭。”
张华的声音,充满了无尽的疲惫和自嘲。
“我们的成品率,不到百分之五。”
“换句话说,我们每铸造一百片叶片,就有九十五片,是废品。”
“我们不是在搞科研。”
张华看着台下那一张张再次陷入沉默的脸,苦笑着,摇了摇头。
“我们是在用黄金,去赌那百分之五的,虚无缥缈的,运气。”
陈明的心,微微一沉。
他知道,张华他们,又一次,撞上了一堵墙。
一堵,名为“工业基础”的,冰冷的,叹息之墙。
他们想到了天才的“设计”,却没有能实现这个设计的,合格的“手艺”。
单晶铸造,定向凝固,陶瓷型芯……
这些在陈明脑海里如同常识般的名词,在这个时代,却像是另一个文明的,神之咒语。
“第二个问题,喘振。”
张华没有在这个令人绝望的话题上停留太久,他深吸一口气,将教鞭,移向了发动机前端,那片由十几级压气机叶片组成的,密集的“钢铁森林”。
“涡扇发动机,本质上,就是一个超级鼓风机。它需要在一瞬间,将海量的空气吸进来,然后,经过十几级的连续压缩,把它们变成高压气体,再送进燃烧室。”
“但是,当发动机在低速运转,或者飞行姿态发生剧烈变化时,问题就来了。”
他用了一个极其生动的比喻。
“这就好像,你拿着一个打气筒,去给一个已经快要打爆了的轮胎打气。当你猛地一按,你会发现,你根本就压不下去,那股巨大的压力,会反过来,把你的打气筒,狠狠地弹回来!”
“发动机的‘喘振’,就是这个道理。”
“前级压气机还在拼命地往里‘吹’气,可后级压气机和燃烧室,已经‘吃’不下了。于是,巨大的高压气团,就会在万分之一秒内,发生‘回流’!”
“那声音,就像一声沉闷的,来自地狱的咳嗽。”
“而代价,就是我们这台价值连城的发动机,会在瞬间,被它自己,活活‘咳’得,四分五裂!”
幕布上,出现了一张发动机在地面台架测试时,发生喘振后,被炸得面目全非的,惨烈的照片。
会议室里,所有人都感觉到了一股冰冷的寒气,从脚底,直冲天灵盖。
“为了解决这个问题,我们又想了一个办法。”
张华的脸上,再次露出了那种,属于航空人的,偏执与骄傲。
“装上了‘缰绳’和‘阀门’。”
他的教鞭,点在了压气机那几级可以活动的,如同百叶窗般的叶片上。
“可调静子叶片(Vane)。”
“在低速时,我们就让这些‘百叶窗’的角度变小一点,少吸点气。高速时,再让它们完全打开,全力‘呼吸’!”
“同时,”他又指向了机匣上几个不起眼的开口,“我们还给它装了‘放气活门’。”
“一旦感觉要‘吃撑’了,我们就立刻打开这些阀门,把多余的,来不及压缩的气,直接放掉!”
会议室里,所有人都被那声沉闷的,如同地狱咳嗽般的“喘振”,和那张发动机被自己活活“咳”得四分五裂的惨烈照片,给震慑住了。
他们仿佛能感受到,那股狂暴的高压气流,在万分之一秒内倒灌回流时,所产生的,足以撕裂钢铁的恐怖力量。