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载人登月重大战略计划的论证和策划工作”。
这些是原话,很难想象12万的年薪能这么重要。
林燃不清楚,张小强水平如何。
不过水平如何,聊了就知道。
林燃指着屏幕:“我们先从F-1发动机开始。
喷射器板是核心部件,包含1428个氧化剂喷孔和1404个燃料喷孔,总计2832个喷孔。
每个喷孔的直径大约1毫米,需精确钻孔以确保燃料和氧化剂的均匀混合。”
张小强回答道:“我们有这些数据。
60年代的时候,他们用的是精密钻床,但每个喷孔都需要手工检查和修整。”
林燃点头道:“是的,他们把公差控制在0.025毫米以内,任何偏差都可能导致燃烧不均匀。
我们现在有更先进的设备,可以用类似的高精度钻床,并配备大型影像仪进行逐孔检查。”
张小强指示手下工程师记录:“明白,我们有数控钻床,会按原始公差设置。”
林燃接着说道:“很好。喷射器板的材料是304不锈钢,喷孔内衬铜以防止高温侵蚀。
铜衬的加工需要电火花加工,确保内壁光滑。
然后是最关键的问题,燃烧不稳定性。”
林燃切换到喷射器板截面图:
“在原始设计中,F-1早期测试,燃烧室出现4至24千赫兹的压力振荡,1961年一次测试甚至烧毁了发动机。
NASA他们通过焊接13个铜质挡板解决,用AMS4777镍基钎料在1093℃真空钎焊。
最终解决方案是在喷射器板上焊接铜质挡板,形成13个隔舱,包含2个环形挡板和12个径向挡板。
这些挡板改变燃烧室的声学特性,抑制了横向和切向振荡。”
张小强抓住了问题的关键点:“挡板是怎么制造和焊接的?”
林燃回答道:“挡板也是铜制的,通过真空钎焊固定在喷射器板上。
挡板厚度2厘米,需用电火花加工确保表面光滑。焊接前,接触面必须无氧化物,X射线检测焊缝完整性。”
张小强接着问道:“燃烧室呢?我们知道F-1的再生冷却系统很复杂。”
林燃切换到燃烧室模型:“是的,燃烧室由数百根Inconel-X750合金管组成,纵向排列并真空钎焊成一体。
RP-1燃料通过这些管子流动,冷却燃烧室壁后再注入喷射器。
管子的壁厚约0.5毫米,钎焊时需精确控制温度,避免材料过热。”
Inconel-X750合金是一种可通过添加铝和钛进行沉淀硬化的镍-铬合金,在大约700度的高温条件下有很高的抗蠕变断裂强度。
这种合金常被用于核反应堆、火箭发动机和飞机结构等领域。
张小平听说后皱眉道:“钎焊工艺我们有经验,但Inconel-X750现在不好找。
可以用其他合金替代吗?”
倒不是说Inconel-X750华国造不了,而是说这种合金需求有限导致产量有限,你复刻意味着需求量很大,想要短时间内提供足够的供应比较困难。
林燃摇头道:“为了复刻,必须用Inconel-X750,它的耐高温和抗腐蚀性能经过验证。
如果找不到,我们再考虑Inconel718,但需额外测试以确保热膨胀系数匹配。”
(因科耐尔合金(Inconel)系列)
林燃继续说道:“接下来是涡轮泵。F-1的涡轮泵需输送每秒约2.7吨RP-1和4.7吨液氧。
涡轮由燃气发生器驱动,材料是高强度不锈钢,叶轮用铝合金以减轻重量。
叶轮的加工精度要求非常高。
因为叶轮的动平衡需控制在0.1克毫米以内,否则高速旋转会引发振动。
1960年代的时候我们,不,NASA使用手动平衡机逐个校准,我们可以用现代设备,但流程要一致。”
林燃这个我们不算突兀。
张小强点头道:“好的,林教授,我们继续下一个话题,J-2发动机。
它的喷射器设计有什么特别之处?”
林燃切换到J-2模型:“J-2使用同轴喷射器,液氢和液氧通过同心管注入,液氢在外,液氧在内。
这种设计促进了高效混合,比冲达到428秒。早期设计用铜质喷射器,但因不均匀受热熔化,导致绿色排气。
后来他们改用基于RL10的同轴设计,解决了问题。”
张小强问道:“喷射器的材料和加工呢?”
林燃:“喷射器主体是不锈钢,喷嘴部分用铜合金。
喷孔数量比F-1少,但每个喷孔的同心度要求极高,同样需用精密车床加工并逐个检查。”
张