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小强:“液氢的低温处理是个挑战,涡轮泵怎么应对?”
林燃:“J-2的燃料涡轮泵在-253℃下运行,需使用Inconel或316不锈钢制造叶轮和壳体。
密封采用迷宫式密封,减少泄漏。轴承润滑系统用液氢冷却,避免冻结。”
张小强问:“测试方面,F-1和J-2是怎么验证的?”
林燃:“F-1每次组装后都要进行静态点火测试,持续时间与飞行时间相当,约150秒。
监测参数包括推力、燃烧室压力、温度和振动。
J-2因是上级发动机,需在真空室进行高空模拟测试,验证在低压环境下的性能。”
林燃提的测试方法很常规,张小强听完后只不过再次确定了对方是真懂,他问道“质量控制呢?有什么特别的检查方法?”
林燃:“每个部件都要经过非破坏性检测。
喷射器板用X射线检查焊缝,燃烧室用超声波检测裂纹,涡轮泵用染料渗透法检查表面缺陷。
每台发动机组装后,还要进行全系统压力测试。”
王强:“如果材料短缺,比如Inconel-X750,我们该怎么办?”
林燃:“尽量找到最接近的替代品,比如Inconel718,但必须进行热力学和机械性能测试,确保与原设计一致。
任何变化都需要额外验证。
但归根结底我们要规避这种情况的产生。
如果是经费方面的问题,我这边可以出钱。
总之记住,复刻不仅是复制图纸,还要理解每项设计的工程逻辑。
让我们开始吧。”
制造车间内,精密钻床整齐排列,切削液气味弥漫。
林燃站在一台钻床旁,指导工程师。
喷射器板半成品固定在工作台上,304不锈钢表面闪着金属光泽。
林燃拿起深度尺:“这个喷孔深度要精确到0.1毫米,角度偏差不能超0.01度。看,这里有微小毛刺,需用细砂纸打磨。”
“好的,教授,我会非常小心。”
林燃用光学显微镜检查一个喷孔,屏幕显示边缘光滑,无瑕疵。
林燃满意道:“这个喷孔合格。2832个喷孔都要达到这个标准。”
“这么多喷孔,每一个都要完美,工作量巨大。”跟着的张小强心想。
工程师问道:“教授,铜衬怎么加工?”
“铜衬用电火花加工,内壁粗糙度Ra0.4微米,加工后用超声波清洗,去除残留颗粒。”林燃不假思索道。
林燃逐一检查一排喷空,发现其中一个喷孔角度偏差0.02度。
林燃严肃道:“这个喷孔不合格,需重新钻孔。
燃烧室压力高达70巴,任何偏差都可能引发振荡。”
巴(Bar)是压力单位,1巴=100千帕。
工程师点头,重新调整钻床参数。
林燃再次强调:“精度是第一位的,不能有任何妥协。”
铜质挡板加工完成后,团队在真空炉中进行钎焊。
林燃监督钎焊过程,确保温度稳定在1093℃。
林燃:“钎焊后立即用X射线检测,任何微裂纹都可能导致失败。”
“明白,我们会逐块检查。”
真空炉控制室里,工程师们监控温度曲线。
林燃站在显示屏前,178根Inconel-X750管整齐排列在炉内,钎料均匀涂抹。
林燃:“升温速率每分钟5℃,达到1093℃后保持30分钟,缓慢冷却。急剧温度变化会导致管子变形。”
“程序已设置,会严格控制。”
真空泵嗡嗡作响,炉内压力降至10-5托。
同样托也是压力单位,1托=133.322帕。
林燃心想:“钎焊是F-1制造的瓶颈,任何失误都可能毁掉数周的努力。”
30分钟后,降温开始。炉门打开,燃烧室管壁光滑,无明显缺陷。
“初步检查,管子排列均匀,无变形。”
林燃:“好,立即进行超声波检测,确认焊缝质量。”
检测结果显示,焊缝完整,仅一处微小气孔,林燃建议局部重焊,确保完美。
平衡实验室里,一台1960年代风格的手动平衡机被启用。
林燃亲自操作,展示叶轮校准。
林燃:“这个平衡机是原始设计的翻版。我们要复现NASA的校准过程。”
他将铝合金叶轮安装在平衡机上,启动旋转,屏幕显示0.3克毫米的不平衡。
林燃:“需要在叶轮上钻小孔校正。根据相位,钻孔位置在这里。”
他标记位置,华国航天的工程师们负责尝试操作。
“教授,怎么确定钻孔深度?”
林燃:“根据不平衡