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番心血。
吴桐仔细的给讲了她当时的推演依凭,在接受完谢院士的指导和材料学拓展补课后,她的理论储备丰富,可以用科学语言,来阐述出那晚让她身心沉浸,却只知其然不知所以然的绝对推演。
“航空发动机叶片一般使用合金材料铸造而成,单晶技术是目前最优越的技术选择。当材料被铸造时,分子和原子结合在一起会形成晶粒,这些晶粒铸造初期会以晶核为核心向外排列。”
杨伟点头,道出其中的难点所在“因为没有外力作用,会排列的乱七八糟没有规律,晶粒和晶粒之间有破碎断裂带,导致其整个晶体上各部位熔点不一致、受力能力也不一致。
由于这种形状非均匀分布,在这里会带来两个重难点问题,第一是整个发动机叶片各个部位仍然受力不均匀,第二是某些部位会自然而然的比其他部位承热很多。
做成发动机叶片时,由于其工作在1500°以上的高温环境,会瞬间断裂解体!”
“是的,杨总,您是航空发动机的行家,因此,我推演的发动机叶片,是单晶叶片!这些叶片里晶粒的排列要非常有序,我在这个基础上,推演设计出了新型镍铁材料模型,在特定持续下,会在温度和力学特性上表现非常好!”一问一答,互为延展,吴桐和杨伟讨论的仔细投入。
“这个问题问题没有那么简单容易解决吧,大多数合金材料的的熔点较低,根本无法承受1500°以上的高温,航空发动机单晶叶片内部还必须做成具备多种沟壑的空心状对吧?”作为WS-15总设,杨伟多年深耕这一版块,最清楚里面的难度不过。
唯有同时加强合金材料的熔点和强度,才能做出真正合格的发动机单晶叶片。不然,他们也不会被困那么多年。材料的重重难关,也是致命的关键因素。
“是的,我根据原子分子数列,转化推演出了合适增强合金熔点和强度的金属铼。”
吴桐的绝对方向加绝对推演,让她筛选判断出了,这种关键性的材料就是金属铼。
这种金属的熔点高达3180℃,扛拉伸强度超过1172MPa,相当于一平方厘米上承受117吨重量不变形。
此外,该金属最神奇的地方在于高温和急冷急热状态下转换时基本不会出现热胀冷缩,由该材料制造的发动机喷管可以承受10万次热疲劳循环,是较好的航空材料选择。
只是铼矿稀少且珍贵,和钛一样,没有哪家公司甚至是国家能够承受,用铼金属来全面打造叶片,吴桐就在对的材料上建立数学模型,结合能力,推导出最合适的材料配比。
“我重订分子原子排列顺序,保留各种材料的优点,比如钛的高抗性、铝的轻盈、镍铁的耐蚀性,还有金属铼的耐高温耐热循环疲劳等优点,得到目前技术下,能达到的最优越材料,并且相对成本低一些的,T5镍铁合金叶片材料。”
得到吴桐的精准点拨回答,吴桐也趁机,想杨伟请教了些关于工程动力学方面的问题,互为交流了一番,两人才心满意足的挂了电话。
2400°的常耐高温,1710MPa的拉抗性、耐腐蚀、耐疲劳,质量同比轻盈再没有比这更合适的叶片材料了,看到T5合金各项优越的详细数据,杨伟一瞬间热血沸腾,再次重回当年WS-15设计出来的澎湃,甚至更高!
第136章
烧钱
因为,他的WS-15,插上了梦想双翼,焕发了新的生命力,真正要成为世界超一流发动机,无与伦比的优秀。
这么多的优越改进,性能叠加,他有信心,将WS-15的推重比做到14以上去,涡前温直接跨越两千大关。
在此之前,二代机、三代机,他一步步改进的最好预想,只是期待超过1800°这个峰坎,现在这个期待,他可以放心大胆的变成现实,随手超越,甚至要攀升更高温度的高峰。
理论上涡前温度每提升一百度,发动机推比能提升百分之十,但是,这个提升,对材料性能的要求,都是天翻地覆的攻克难度。
但是,现在,他们喜得天才,冲破了材料大关。
如今,万事俱备,只欠东风,他期待WS-15崭新将要惊爆所有人的耀眼数据诞生。没有犹豫,杨伟出了办公室,上一线继续跟定进度,似乎瞬间加满油,浑身有使不完的精气神。
和杨总工沟通愉快,交代清楚重点,吴桐在成华南的指导下,开始填报实验项目完结进度表,这是作为项目负责人的职责,国家课题,对项目经费和实验进度都是有严格监管流程,要有定向报告要上传的。
T5合金哪怕是他们精打细算,绝不无谓浪费,甚至初步实验都是一次成功的。
实验研发费用,还是高达四千万左右的经费燃烧,主要在材料和仪器方面。按着标准叶片规格,重复制备,消耗的材料着实不少。
平时数学上,习惯了只是纸笔消耗,多余的也不过是一些版费,上个开提申请,她还是在李轶生老师的督导下,才填了十万的项目经费申报,还为怎么花而苦恼过。
现在呢,不知不觉,已经数百倍的翻涨,动辄不经意间,就是四千万的经费一扫而空,材料上的研发耗费,着实让吴桐咂舌心惊。
这还只是T5合金的实验费用,T4钛铝合金初期生产费用已经划走了一个亿,剩余还有1.6个亿,这个是给T5工业化投产预备的,预期只少不多!
这样的烧钱速度,真得让人触目惊心呢!
“这个经费消耗,已经算是保守的了!”成华南和蔼的笑着点点头,没有吴桐详细的推导预判设计,他们想要搞成这个材料,把这次
项目的全部经费都投进去,也不一定能听得见响声,
等吴桐主导的项目多了,就知道,她已经足够省钱了。
“接下来准备研究什么?”吴桐的研发任务已经完成,除了以备远程咨询,跟进生产制备过程,解决可能出现的问题,吴桐算是可以松口气,休息休息了。
“材料上,整理下最近对材料的认知,继续对老师您规划的书单进行学习,数学方面想要做个湍流模型”最近高密度的材料研发,她对各种材料的属性、分子原子结构,亲自上手后,都有了更深入的认知体会,她想梳理下感想发现。
规划着,吴桐突然想起来,军训应该还没彻底结束,她如果回去,应该还能赶上个尾巴。
“现在是军训时间,我应该还是要回去参加军训的吧?”
“不用,吴桐你要真感兴趣军训的那些项目,我可以帮你联系下,直接安排你去真正的基地摸摸真家伙!”指不定,吴桐要是有个灵感触动,做出个真家伙设