第728章 不断的尝试
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辞职报告被李立禾亲手塞进了碎纸机。
很快,一张张新的燃烧室结构图、隔热层铺设图和试车流程表,在他的桌面上铺展开来。
不过,动力突击队并没有立刻制造第二台原型机。
在第一次技术交底会上,林振先纠正了所有人的一个误解。
“氟硅橡胶不可能在两千八百度下保持原状。”
“资料上的两千八百度,指的是它能够承受的瞬时火焰环境,不是说它到了这个温度才开始分解。”
“恰恰相反,我们需要它分解。”
话音刚落,会议室里的一群专家相互看了看对方。
林振在黑板上画出燃烧室壁面的剖面。
“两千度,是燃烧室内高温燃气的温度,不等于金属壁面的温度。”
“我们要做的,是在热量传到钢制外壳之前,用隔热、烧蚀和气膜,把绝大部分热量带走。”
“氟硅橡胶只是基体。真正起作用的,是它和二氧化硅纤维、三氧化二铝粉末混合之后形成的复合烧蚀层。”
“受热以后,橡胶基体会裂解、吸热,并释放气体。这些气体会在壁面附近形成一层短暂的保护层。留下的二氧化硅和氧化铝,则会烧结成多孔陶瓷壳,继续阻挡热量向内传递。”
“它不是永远烧不坏。”
林振用粉笔重重的敲了敲黑板。
“它只需要在发动机工作的几分钟内,不被烧穿。”
李立禾立刻明白了。
这不是制造一台能够反复使用数百次的航空发动机。
猎海计划需要的是导弹发动机。
只要隔热层能支撑完整个飞行过程,哪怕关机以后只剩下一层焦黑的陶瓷骨架,它也完成了使命。
但这个判断必须靠试验验证。
当天晚上,材料突击队便制造出了第一批试样。
薄壳特种钢被切割成巴掌大小的试验片,背面埋入热电偶,正面则分别覆盖不同配比、不同厚度的复合烧蚀层。
试验从最基础的火焰冲刷开始。
第一块样片,只涂了纯氟硅橡胶。
点火后不到十几秒,表层便迅速鼓泡、开裂,随后被高速火焰撕开。
失败。
第二块样片加入陶瓷粉末,耐烧蚀时间明显延长,可冷却后表面布满裂纹,轻轻一碰便成片脱落。
依旧失败。
第三块、第四块、第五块……
实验室里不断飘出刺鼻的焦煳味。
配方一次次调整,纤维长度、陶瓷粉比例、固化温度和界面处理方式,全都被列进试验表。
三天后,转机终于出现。
第十七号样片在两千度高速火焰中坚持了整整五分钟。
火焰关闭以后,迎火面已经变成一层灰白色的蜂窝状硬壳,最外层被烧蚀掉数毫米,内部却依旧完整。
而钢板背面的最高温度,只有四百一十七度。
看到记录仪上的温度曲线,李立禾拿起铁锤,亲手将样片砸开。
烧蚀层内部没有贯穿裂缝,钢板也没有出现软化和变形。那层灰白色的陶瓷壳虽然脆,却牢牢附着在剩余的隔热层上。
直到这一刻,他才长长的吐出一口气。
“有用。这个办法,真的有用。”
林振却没有让他们立刻转入整机制造。
静止火焰能扛住,不代表它能经受燃烧室里的高速气流冲刷。
接下来的四天,样片又被送进高温燃气试验段。
火焰温度、燃气压力和流速逐级提高。
在高速燃气的冲刷下,原本均匀的隔热层很快暴露出新的问题。
燃烧室拐角和火焰稳定器附近,烧蚀速度几乎是平直区域的两倍。大面积整体涂覆的隔热层,也会因为冷热膨胀不一致而发生翘曲。
动力突击队连夜修改设计。
他们把内衬改成分段结构,在热流密度最高的位置增加厚度,并在薄壳特种钢表面加工出细密的锚固槽。
隔热材料不再像刷油漆一样简单涂抹,它们是经过真空脱泡后压入模具,分段固化成型。
在最危险的火焰稳定器附近,林振又增加了一圈气膜冷却孔。
一小部分低温空气从孔中喷出,贴着燃烧室内壁向后流动,在高温燃气和烧蚀层之间形成一道薄薄的冷却气膜。
烧蚀隔热承担主体热防护,气膜冷却压低局部热流峰值,薄壳特种钢则负责承受压力和结构载荷。
三者缺一不可。
一周后,新的燃烧室终于完成。
从外面看,它和第一台原型机没有太大区别。
只有打开燃烧室,才能看见里面那层灰白色的分段内衬,以及排列得极为整齐的气膜冷却孔。
李立禾没有立即申请五分钟极限试车。
上一次爆炸已经给了他足够深刻的教训。
新的试车被分成三步。
第一次,三十秒。
第二次,九十秒。
只有前两次拆检全部合格,才进行最后的五分钟全工况试验。
三十秒试车顺利结束。
拆开燃烧室后,隔热层表面只出现了轻微烧蚀,所有锚固段都没有脱落。
九十秒试车同样通过。
材料突击队将内衬逐段切开检查,确认没有暗裂纹,也没有高温燃气沿接缝侵入钢制外壳。
直到这时,五分钟极限试车才被正式批准。
三天后,整个749研究院的核心人员再次来到动力试验场。
被炸毁的试车台已经修复,防爆墙和泄压通道也重新加固。燃料总阀外增加了两套独立切断装置,一旦压力、振动或者外壳温度超过红线,系统便会自动关机。
观测室里,没有人说话。
李立禾站在总控制台前,盯着面前一排仪表。
上次爆炸后留下的那块金属残片,就放在控制台角落。
他没有把它扔掉。
林振站在他身旁,低声问道:“所有撤离和应急程序,都确认了吗?”
“确认了。”
“隔热层测温?”
“钢壳内外一共布置了二十四个测点,另外增加了压力和振动监测。”
“开始吧。”
李立禾深吸一口气,按下通话按钮。
“各单位注意,五分钟全工况试车准备。”
“燃料系统正常。”
“供气系统正常。”
“测量系统正常。”
“警戒区已经清空。”
一个个声音从扬声器里传来。
李立禾的手落在启动按钮上。
“三,二,一。”
“点火!”
轰!
沉闷的巨响从试车台传来。
幽蓝色尾焰从喷口猛然射出,瞬间照亮了半座试验场。
“点火成功!”
“燃烧稳定!”
“推力开始上升!”
屏幕上,推力曲线迅速攀升。燃烧室压力紧随其后,很快进入设计区间。
“燃气温度一千八百度!”
“一千九百二十度!”
“两千零三十度!”
那个曾经带来爆炸的数字,再一次出现在屏幕上。
观测室里的气氛骤然绷紧。
李立禾没有去看燃气温度。
他的目光始终盯着外壳上的二十四个测温点。
三百二十度。
三百七十五度。
四百零八度。
温度仍在上升,却远远低于薄壳特种钢的安全极限。
“一分钟!”
“压力稳定,振动正常!”
“两分钟!”
“九号测点四百三十六度,升温速度开始放缓!”
“三分钟!”
“烧蚀产物正常,尾焰稳定!”
燃烧室里的隔热层正在一毫米一毫米的消耗。
橡胶基体不断裂解吸热,陶瓷填料则在表面形成新的保护壳。气膜冷却孔喷出的空气紧贴壁面,把最猛烈的热流推离内衬。
它没有挡住两千度烈焰。
它是在用自己的消耗,为钢制外壳争取时间。
“四分钟!”
“最高测点四百六十八度,已经稳定!”
李立禾紧握着控制台边缘。
最后一分钟,漫长得仿佛没有尽头。
“五分钟到!”
“关机!”
燃料阀瞬间切断。
幽蓝色尾焰迅速收缩,震耳欲聋的轰鸣随之消失。
观测室里一片安静。
所有人都在等待冷却和拆检结果。
几个小时后,发动机被拖出试车台。
李立禾亲自带人拆开燃烧室。
灰白色内衬已经变成焦黑与暗红交错的陶瓷壳。热流最强的位置被烧蚀了近三分之一,几处接缝也出现了细小裂纹,却没有一处被高温燃气贯穿。
最里面的薄壳特种钢,依旧保持着原来的形状。
王工拿着测厚仪,逐点测完剩余内衬厚度,声音忽然哽住了。
“最薄的位置,还剩六点七毫米。”
“按照现在的烧蚀速度,它至少还能再撑一分半钟。”
五分钟全工况工作,推力达到设计值,燃烧稳定,外壳温度没有超过安全线。
猎海计划的冲压发动机,第一次真正完成了极限试车。
李立禾站在拆开的燃烧室前,久久没有说话。
他伸手摸了摸那层粗糙、焦黑的烧蚀壳,指尖微微颤抖。
几个白发苍苍的老专家只是摘下帽子,低下头,用手悄悄擦去眼角的泪水。
李立禾看向那块从爆炸废墟里捡回来的金属残片。
随后,他将它和这次试车留下的烧蚀层样本,并排放进了证物盒。
辞职报告被李立禾亲手塞进了碎纸机。
很快,一张张新的燃烧室结构图、隔热层铺设图和试车流程表,在他的桌面上铺展开来。
不过,动力突击队并没有立刻制造第二台原型机。
在第一次技术交底会上,林振先纠正了所有人的一个误解。
“氟硅橡胶不可能在两千八百度下保持原状。”
“资料上的两千八百度,指的是它能够承受的瞬时火焰环境,不是说它到了这个温度才开始分解。”
“恰恰相反,我们需要它分解。”
话音刚落,会议室里的一群专家相互看了看对方。
林振在黑板上画出燃烧室壁面的剖面。
“两千度,是燃烧室内高温燃气的温度,不等于金属壁面的温度。”
“我们要做的,是在热量传到钢制外壳之前,用隔热、烧蚀和气膜,把绝大部分热量带走。”
“氟硅橡胶只是基体。真正起作用的,是它和二氧化硅纤维、三氧化二铝粉末混合之后形成的复合烧蚀层。”
“受热以后,橡胶基体会裂解、吸热,并释放气体。这些气体会在壁面附近形成一层短暂的保护层。留下的二氧化硅和氧化铝,则会烧结成多孔陶瓷壳,继续阻挡热量向内传递。”
“它不是永远烧不坏。”
林振用粉笔重重的敲了敲黑板。
“它只需要在发动机工作的几分钟内,不被烧穿。”
李立禾立刻明白了。
这不是制造一台能够反复使用数百次的航空发动机。
猎海计划需要的是导弹发动机。
只要隔热层能支撑完整个飞行过程,哪怕关机以后只剩下一层焦黑的陶瓷骨架,它也完成了使命。
但这个判断必须靠试验验证。
当天晚上,材料突击队便制造出了第一批试样。
薄壳特种钢被切割成巴掌大小的试验片,背面埋入热电偶,正面则分别覆盖不同配比、不同厚度的复合烧蚀层。
试验从最基础的火焰冲刷开始。
第一块样片,只涂了纯氟硅橡胶。
点火后不到十几秒,表层便迅速鼓泡、开裂,随后被高速火焰撕开。
失败。
第二块样片加入陶瓷粉末,耐烧蚀时间明显延长,可冷却后表面布满裂纹,轻轻一碰便成片脱落。
依旧失败。
第三块、第四块、第五块……
实验室里不断飘出刺鼻的焦煳味。
配方一次次调整,纤维长度、陶瓷粉比例、固化温度和界面处理方式,全都被列进试验表。
三天后,转机终于出现。
第十七号样片在两千度高速火焰中坚持了整整五分钟。
火焰关闭以后,迎火面已经变成一层灰白色的蜂窝状硬壳,最外层被烧蚀掉数毫米,内部却依旧完整。
而钢板背面的最高温度,只有四百一十七度。
看到记录仪上的温度曲线,李立禾拿起铁锤,亲手将样片砸开。
烧蚀层内部没有贯穿裂缝,钢板也没有出现软化和变形。那层灰白色的陶瓷壳虽然脆,却牢牢附着在剩余的隔热层上。
直到这一刻,他才长长的吐出一口气。
“有用。这个办法,真的有用。”
林振却没有让他们立刻转入整机制造。
静止火焰能扛住,不代表它能经受燃烧室里的高速气流冲刷。
接下来的四天,样片又被送进高温燃气试验段。
火焰温度、燃气压力和流速逐级提高。
在高速燃气的冲刷下,原本均匀的隔热层很快暴露出新的问题。
燃烧室拐角和火焰稳定器附近,烧蚀速度几乎是平直区域的两倍。大面积整体涂覆的隔热层,也会因为冷热膨胀不一致而发生翘曲。
动力突击队连夜修改设计。
他们把内衬改成分段结构,在热流密度最高的位置增加厚度,并在薄壳特种钢表面加工出细密的锚固槽。
隔热材料不再像刷油漆一样简单涂抹,它们是经过真空脱泡后压入模具,分段固化成型。
在最危险的火焰稳定器附近,林振又增加了一圈气膜冷却孔。
一小部分低温空气从孔中喷出,贴着燃烧室内壁向后流动,在高温燃气和烧蚀层之间形成一道薄薄的冷却气膜。
烧蚀隔热承担主体热防护,气膜冷却压低局部热流峰值,薄壳特种钢则负责承受压力和结构载荷。
三者缺一不可。
一周后,新的燃烧室终于完成。
从外面看,它和第一台原型机没有太大区别。
只有打开燃烧室,才能看见里面那层灰白色的分段内衬,以及排列得极为整齐的气膜冷却孔。
李立禾没有立即申请五分钟极限试车。
上一次爆炸已经给了他足够深刻的教训。
新的试车被分成三步。
第一次,三十秒。
第二次,九十秒。
只有前两次拆检全部合格,才进行最后的五分钟全工况试验。
三十秒试车顺利结束。
拆开燃烧室后,隔热层表面只出现了轻微烧蚀,所有锚固段都没有脱落。
九十秒试车同样通过。
材料突击队将内衬逐段切开检查,确认没有暗裂纹,也没有高温燃气沿接缝侵入钢制外壳。
直到这时,五分钟极限试车才被正式批准。
三天后,整个749研究院的核心人员再次来到动力试验场。
被炸毁的试车台已经修复,防爆墙和泄压通道也重新加固。燃料总阀外增加了两套独立切断装置,一旦压力、振动或者外壳温度超过红线,系统便会自动关机。
观测室里,没有人说话。
李立禾站在总控制台前,盯着面前一排仪表。
上次爆炸后留下的那块金属残片,就放在控制台角落。
他没有把它扔掉。
林振站在他身旁,低声问道:“所有撤离和应急程序,都确认了吗?”
“确认了。”
“隔热层测温?”
“钢壳内外一共布置了二十四个测点,另外增加了压力和振动监测。”
“开始吧。”
李立禾深吸一口气,按下通话按钮。
“各单位注意,五分钟全工况试车准备。”
“燃料系统正常。”
“供气系统正常。”
“测量系统正常。”
“警戒区已经清空。”
一个个声音从扬声器里传来。
李立禾的手落在启动按钮上。
“三,二,一。”
“点火!”
轰!
沉闷的巨响从试车台传来。
幽蓝色尾焰从喷口猛然射出,瞬间照亮了半座试验场。
“点火成功!”
“燃烧稳定!”
“推力开始上升!”
屏幕上,推力曲线迅速攀升。燃烧室压力紧随其后,很快进入设计区间。
“燃气温度一千八百度!”
“一千九百二十度!”
“两千零三十度!”
那个曾经带来爆炸的数字,再一次出现在屏幕上。
观测室里的气氛骤然绷紧。
李立禾没有去看燃气温度。
他的目光始终盯着外壳上的二十四个测温点。
三百二十度。
三百七十五度。
四百零八度。
温度仍在上升,却远远低于薄壳特种钢的安全极限。
“一分钟!”
“压力稳定,振动正常!”
“两分钟!”
“九号测点四百三十六度,升温速度开始放缓!”
“三分钟!”
“烧蚀产物正常,尾焰稳定!”
燃烧室里的隔热层正在一毫米一毫米的消耗。
橡胶基体不断裂解吸热,陶瓷填料则在表面形成新的保护壳。气膜冷却孔喷出的空气紧贴壁面,把最猛烈的热流推离内衬。
它没有挡住两千度烈焰。
它是在用自己的消耗,为钢制外壳争取时间。
“四分钟!”
“最高测点四百六十八度,已经稳定!”
李立禾紧握着控制台边缘。
最后一分钟,漫长得仿佛没有尽头。
“五分钟到!”
“关机!”
燃料阀瞬间切断。
幽蓝色尾焰迅速收缩,震耳欲聋的轰鸣随之消失。
观测室里一片安静。
所有人都在等待冷却和拆检结果。
几个小时后,发动机被拖出试车台。
李立禾亲自带人拆开燃烧室。
灰白色内衬已经变成焦黑与暗红交错的陶瓷壳。热流最强的位置被烧蚀了近三分之一,几处接缝也出现了细小裂纹,却没有一处被高温燃气贯穿。
最里面的薄壳特种钢,依旧保持着原来的形状。
王工拿着测厚仪,逐点测完剩余内衬厚度,声音忽然哽住了。
“最薄的位置,还剩六点七毫米。”
“按照现在的烧蚀速度,它至少还能再撑一分半钟。”
五分钟全工况工作,推力达到设计值,燃烧稳定,外壳温度没有超过安全线。
猎海计划的冲压发动机,第一次真正完成了极限试车。
李立禾站在拆开的燃烧室前,久久没有说话。
他伸手摸了摸那层粗糙、焦黑的烧蚀壳,指尖微微颤抖。
几个白发苍苍的老专家只是摘下帽子,低下头,用手悄悄擦去眼角的泪水。
李立禾看向那块从爆炸废墟里捡回来的金属残片。
随后,他将它和这次试车留下的烧蚀层样本,并排放进了证物盒。