启航工业园区内,国家级特种材料与极端制造实验室。
气氛比滨江的寒冬还要凝重。
距离韩栋设定的1500℃、100小时极限考核指标,已经过去了整整三个月。
这三个月,实验室的灯火就没有熄灭过。
陆先进的脸上挂着疲惫,他手里拿着一份刚从扫描电镜下得到的图像。
图片上,新一批铸造的单晶高温合金涡轮叶片微观结构清晰。
晶体定向排列整齐,没有一丝杂乱。
他走到秦远山身边,低沉的说道:
“秦老,这是第九批试制样品,铼、钌的配比是上次SGI集群优化的结果。
晶格缺陷率,已经控制在万分之一以下了。”
秦远山推了推眼镜,他接过图片,仔细盯着看了几秒。
嘴里发出短促的感叹:
“万分之一……老陆,这放在以前,想都不敢想。
看来,吴教授他们的稀有元素提纯工艺,确实到位。”
吴景同教授也在旁边,他接话:
“那套电化学精炼和区熔提纯的联合工艺,王雷和李响他们用SGI集群模拟了几千次,才敢在我们的冶炼炉里跑。”
陆先进点点头,他看着实验室中央,那台被精密设备环绕的涡轮叶片极限测试台,心里清楚,最终的检验,还要看真刀真枪。
“韩总说,这次测试,要将涡轮叶片,装到一台小型燃气涡轮发动机上,进行实际工况模拟。”陆先进说。
王雷和李响从一旁的控制台走过来,王雷接过话头:
“韩总说,实验室环境下的数据,只是理论值。
只有在实际的、循环的热冲击和气动载荷下,才能真正验证材料的稳定性。”
李响接话:
“这台小型燃气涡轮发动机,是启航精密制造中心,用烛龙焊机和关山龙门机床,按照我们设计的参数加工出来的。
虽然体积小,但内部工况参数,与领航者一号高压涡轮的一模一样。”
秦远山闻言,深吸一口气,他看着测试台上的小型发动机,引擎舱门打开,一枚银白色的单晶高温合金涡轮叶片,静静地嵌在转子盘上。
“1500℃,100小时……这是要直接冲击国内的纪录。”秦远山轻声说。
几天后的一个深夜,测试台前聚集了启航工业的研发骨干。
韩栋站在主控台前,面前的屏幕上,是实时跳动的数据流。
“各单位,最后一次自检。”
韩栋开口,声音平静。
王雷坐在SGI集群主控位上,手指在键盘上飞舞,实时报告着:
“SGI集群已完成数据校准,实时监测模块运行正常,算法已预加载多物理场耦合模型。”
李响接话:“所有安全冗余系统已激活,应急响应预案处于待命状态。”
赵新报告:“涡轮叶片表面传感器阵列自检完毕,温度、应力、形变数据通道无异常。”
秦远山盯着屏幕上叶片的超声波探伤图像报告:
“叶片内部无微裂纹,晶粒结构致密均匀,表面光洁度符合Ra0.1微米要求。”
吴景同教授则负责燃气涡轮发动机的燃料供给系统,他确认:
“高纯度航空煤油供给稳定,燃烧室压力、空燃比在设计值内。”
“启动预热。”韩栋下达指令。
测试台上的小型燃气涡轮发动机开始低沉地嗡鸣。
预热程序缓慢进行,燃烧室的温度开始上升。
屏幕上,涡轮叶片各个位置的温度传感器数据,开始跳动。
二十分钟后,韩栋再次下令:“提升功率,目标1500℃。”
发动机的轰鸣声陡然拔高,喷口处,炽热的气流开始涌出。
屏幕上的温度曲线,迅速爬升。
1300℃……
1400℃……
1450℃……
当温度达到1498℃时,上升的势头似乎慢了下来。
王雷报告:“燃烧室压力波动微小,主动气流控制系统正在进行0.05毫秒级微调,确保温度均匀性。”
李响紧盯着叶片应力分布模型报告:
“叶片根部应力梯度正常,未出现异常集中。”
终于,屏幕上主温度显示区域,数字定格在1500℃。
韩栋声音平稳:“开始计时,目标100小时。”
总控室内的空气瞬间凝固。
只有发动机的轰鸣声和数据跳动的轻响。
第一个小时过去,一切正常。
十二个小时后,陆先进揉了揉眼睛,他对着话筒报告:
“叶片热形变数据稳定,与SGI集群预测模型吻合度达到99.7%。”
二十四小时后,王雷兴奋地报告:
“转子振动值维持在0.3微米以下,低于设计要求。”
第四十八小时,李响指着屏幕上的温度均匀性分布图:
“叶片各区域温差仅为1.2℃,远超行业标准。”
时间来到七十二小时。
吴景同教授走到韩栋身边,他轻声说:
“韩总,这样的稳定性,我这个老头子简直闻所未闻,现在就看材料的抗氧化和蠕变性能了。”
韩栋只是点点头,没有多说什么。
他知道,真正的挑战,是长久持续的高温。
第九十六小时,秦远山几乎是守在屏幕前,他看到叶片边缘一处微小的传感器,数据显示的抗氧化层厚度,仅仅减少了百分之二。
“不可思议……”秦远山喃喃自语。
当计时器最终跳到“100:00:00”时,总控室瞬间爆发出了雷鸣般的欢呼。
所有人都激动难耐,掌声久久不息。
三个月的坚持,终究换来了应有的成果。
“成功了!”陆先进老泪纵横,他看着韩栋,眼眶通红。
王雷和李响兴奋地摇臂呼喊着。
韩栋看着欢呼的人群,脸上也露出了一丝笑容。
他知道这只是一个阶段性胜利。
“停机,冷却,准备进行叶片的全尺寸检测。”韩栋的声音,穿透了欢呼。
冷却过程缓慢而漫长。
八个小时后,叶片从发动机中取出。
在无损探伤、扫描电镜、X射线衍射等一系列检测之后,数据一份份传回总控室。
“报告!叶片表面无烧蚀,无微裂纹!”
“报告!内部晶格结构保持稳定,无相变迹象!”
“报告!力学性能测试,与初始值偏差小于百分之一!”
每一份报告都让在场的专家们心潮澎湃。
1500℃,持续工作100小时。
这在国内上,绝对是一个前所未有的里程碑。
它意味着,华夏的航空发动机,在核心部件材料上,已经有资格在世界舞台上与其他国家同台竞技!
韩栋拿起那份打印出来的综合评估报告,翻到最后一页。
报告的结论简洁有力:
单晶高温合金涡轮叶片,完全满足领航者一号核心机设计要求。
他看着这份报告,心中有数。
这段时间的攻坚,总算有了成果。
韩栋将报告放在桌上,目光转向白板上那张“领航者一号核心机验证计划”结构图。
“高压压气机,浮动壁燃烧室,高压涡轮……”
韩栋抬起头,扫视了在场的团队成员。
他知道,他们刚刚征服的,只是其中最艰难的一环。
……
许久后,实验室里的欢呼声早已平息,但空气里还残留着一股亢奋过后的灼热。
1500℃,100小时。
这组数据,是启航工业全体科研人员用三个月的不眠不休,硬生生从理论的荒漠里开垦出来的绿洲。
陆先进、秦远山、吴景同几位老专家,脸上写满了疲惫,眼窝深陷,但每个人都挺直了腰杆。
这份荣耀,足以让他们在华夏工业史上留下自己的名字。
韩栋站在那块熟悉的白板前,手中的记号笔在单晶高温合金涡轮叶片这一项上,画了一个重重的对勾。
他转过身,看着眼前的核心团队。
王雷和李响坐在SGI集群的控制台前,手指还在无意识地敲击着,回味着刚才数据流完美收官的瞬间。
“陆总工,秦老,吴教授。”
韩栋的声音让所有人的注意力都集中了过来。
“这次的单晶高温合金涡轮叶片制造工艺,需要尽快整理成标准化流程。