墨菲定律指的是“如果事情有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生”。
换句话说,如果有两种或两种以上的方式去做某件事情,而其中一种选择方式将导致灾难,那么必定有人会做出这种选择。
就在京西机械厂的空空导弹项目进展顺利,不仅“不死鸟”空空导弹得到了波斯认可,也从宋强国那边拿到了“十号工程”的空空导弹合作项目的时候,最为关键的涡扇-10航空发动机开发出现了问题。
“厂长,涡扇-10航空发动机的气冷高温叶片需要满足极高的性能要求。”
“首先,叶片需要具有优异的高温稳定性和抗氧化性能,能够在高温环境下保持稳定的形状和尺寸。”
“然后叶片需要具有较高的强度和韧性,以承受复杂的应力状态和高速气流的冲击。”
“同时叶片还需要具有较低的重量和较高的散热效率,以提高发动机的推力和燃油经济性。”
“这就要求气冷高温叶片对材料有非常特别的要求,结构也需要设计的很特殊才行。”
张卫东作为涡扇-10的项目总负责人,现在也是压力很大。
江向阳设计出来的涡扇-10,整体布局无疑是非常优秀的。
只要能够按照设计思路把各个零件生产出来,最终绝对是会成为一款划时代的产品。
但是现在攻关主要的几个瓶颈零件的时候,很快就遇到了问题。
气冷高温叶片,看起来简单,实际上一点都不简单。
“你说的没错,气冷高温叶片是航空发动机中的关键部件,其工作环境极为恶劣,需承受极高的温度和复杂的应力状态,材料的选择自然至关重要。”
“我们可以考虑采用镍基单晶高温合金来制作。”
“按照我的了解,镍基单晶高温合金能够在极高的温度下保持稳定的性能,这预计可以满足涡扇-10的气冷高温叶片在发动机的高温环境中长时间工作而不失效的使用需求。”
“然后它的抗疲劳性能非常的出色,在航空发动机在工作过程中经历的各种复杂的力学和热学循环下也不会出现断裂。”
“再有就是这种高温合金具有优异的机械强度,能够承受发动机工作过程中产生的巨大机械应力。”
江向阳没有绕圈子,直接就把答案给拿了出来。
这个时候没有必要浪费太多的时间让张卫东去对钛合金以及其他各种合金进行各种各样的测试。
那实在是太浪费时间了。
虽然这样子做有点拔苗助长,但是这个年代的华夏航空产业发展,就是需要拔苗助长才行。
要不然按部就班的发展,不知道要到牛年马月才能追上国际水平。
“镍基单晶高温合金?”
作为航空行业的专业人士,张卫东自然是听说过这种合金。
只是没想到把它用在叶片上面。
“是的,中科院金属研究所在镍基单晶高温合金领域有着深厚的研究基础,它们对镍基单晶高温合金的成分设计、制备工艺、微观组织、力学性能等方面进行了深入研究。”
“首都航空材料研究院作为航空材料领域的重要研究机构,也在镍基单晶高温合金方面开展了大量研究工作。”
“你可以找他们沟通一下,应该很快就可以解决叶片的材料问题。”
都把答案喂到嘴上去了,张卫东自然是对叶片材料选择上面没有任何疑问。
“厂长,我明白了,明天我就专门去拜访一下这两个单位。”
“不过气冷高温叶片的结构设计对我们来说同样极具挑战性。”
“为了满足高温环境下的散热需求,我们需要设计一些特殊的结构才行。”
“这方面可能需要做比较多的测试才能确定下来。”
一切都是从头开始,以往设计涡扇-5和涡扇-6的经验放在涡扇-10上面都没有办法直接使用。
张卫东发现自己懂的东西,似乎还没有江向阳多。
不过他倒是很快就接受了这个事实。
在全球的航空领域,每个年代都是有一些才华出众的人物带领着技术发展。
所以现在出现了问题,他都是很直接的询问江向阳,没有什么不好意思的。
“这个问题我是这么考虑的。”
江向阳直接就拿起了桌子上的一支铅笔,再从旁边抽出一张纸,开始绘制了起来。
“叶片内部肯定是需要设计一系列复杂的冷却通道,这样可以通过引入冷却空气来降低叶片温度。”
“同时,叶片的表面还可以采用气膜冷却技术,以进一步提高散热效率。”
“除此之外,为了减小气流阻力并提高推力效率,叶片可以采用流线型设计,并严格控制各种尺寸精度和表面粗糙度。”
“这些设计是目前我初步想到的,软件开发部那边有专门开发仿真软件,你可以把它绘制出来之后,用仿真软件测试确认一下。”
“如果没有问题,就按照这个造型来生产样件。”
特殊的尺寸和精度尺寸要求,肯定是可以提高叶片的性能,但是同时也增加了制造的难度和成本。
江向阳干脆一次性的全部说完。
“叶片的生产非常的关键,从材料的冶炼和铸造过程我们就要参与其中,找抚顺特钢那边沟通,直接参与到设备工艺参数的设定和控制。”
“材料买回来之后,在我们的叶片车间加工的时候,也需要特别的注意。”
“单晶叶片的铸造是需要采用先进的定向凝固技术和物理气相沉积技术,以确保叶片的组织结构和性能满足要求。”
“这方面的东西,要是我们的团队里头有人懂就最好,没有的话就想办法找高校或者科研院所合作一下。”
“实在不行,到时候我带技术团队去攻关。”
江向阳的存在,从某种程度上就是在托举着涡扇-10项目。
不管是出现什么重大的难题,只要他亲自参与,肯定是可以解决的。
只是他的时间有限,不可能什么项目都亲自参与。
“厂长,这个叶片的加工过程也极为复杂,我们之前采购的各种先进机床估计都能派上用场。”
“除此之外,我们可能也还需要进一步的导入一些高精度的数控机床和磨削设备。”
“利用这些设备对叶片进行加工和修整,以确保其形状和尺寸精度符合要求。”
张卫东对涡扇发动机的叶片加工自然也是有一定的了解。
之前开发涡扇5的时候就碰到过一些问题。
虽然现在京西机械厂的设备水平要先进很多,但是是否能够满足要求,他也还是有一些问题。
“你说的没错,趁着现在厂里面的资金比较充足的情况下,从东瀛和美利坚采购一批高精尖的数控机床回来。”
不管是什么时候,高精尖的数控机床都是很特殊的存在。
因为这些玩意在军工行业的应用场景很是广阔。
也就是华夏现在跟美利坚的关系很好,要不然这些设备就算是花钱也买不到。
要不然北极熊那边也不会为了采购五轴数控机床想尽办法的从东瀛那边的东芝处以非正常的手段搞回来了。
这个机床搞回来之后,用来加工核潜艇的螺旋桨。
据说因为加工精度的提升,北极熊的核潜艇的噪音水平都下降了一个等级。
导致美利坚那边突然发现自己已经没有办法再监测到对方的核潜艇了。
排查了好几年的时间,最终才发现原来是东瀛那边偷偷的把违禁设备卖给了北极熊。
因为这个事情,后面美利坚是大飞雷霆,处罚了东芝公司不少的人。
这也是历史上比较有名的东芝机床事件了。
“对了,这个叶片还需要进行特殊的表面处理和涂层喷涂,以提高其抗氧化性能和耐腐蚀性。”
“目前我的想法是这样的……”
既然已经把答案告诉了张卫东,那就全部一股脑的说完。
省的到时候搞了一段时间,又发现叶片不合格,那就有点可惜了。
江向阳现在对于涡扇-10的项目是非常重视的。
只要把这款发动机搞出来了,还可以在它的基础上衍生出一系列的发动机。
像是美利坚那边第三代战斗机上使用的F110发动机,就成功的衍生成为舰艇燃气轮机,甚至是民航发动机。
虽然民用和军用对性能的要求完全不一样。
但是采用了模块化设计的涡扇-10,在对部分模块进行改造之后完全可以满足不同的需求。
这么一来,一部分的零件就能做到通用。
不仅不需要重新设计,关键是可以大幅度的下降成本。
搞工业都很清楚,生产100个零件跟生产10000个零件,成本是完全不一样的。
开一套模具来生产100个零件,单单是模具的分摊费就比生产10000个零件的成本要高。
不管是对于哪个行业,降低成本都是很有吸引力的。
“厂长,你的这些想法实在是太妙了。”
“我觉得涡扇-10的叶片这一下肯定能够得到解决。”
“只要这个问题解决了,后面的其他零件开发就没有那么难了。”
越是看起来简单的东西,有的时候反而是最难的。
航空发动机的叶片和核潜艇螺旋桨的叶片,都是这个样子。
看上去好像就是简简单单的一个叶片,背后蕴含的技术含量却是比其他零件高好几个等级。