“不停,继续加。”
段工的手指悬在切断阀按钮上,没有按下去。
他选择信林栋。就像两周前那次超温一样。
两万三千转。
咔声又来了,间隔从每五秒一次缩到了每三秒一次。
每一次咔声持续零点二秒,振动传感器上的波形在咔声发生时出现一个尖锐的脉冲峰。
脉冲峰的频率大约一千二百赫兹。
“不是轴承的固有频率。”林栋盯着示波器。
“轴承固有频率在三千赫兹以上,一千二百赫兹除以三百六十七转每秒,大约是三点三,涡轮叶片数量的十分之一,三次谐波。”
“什么意思?”
“不是所有叶片都在碰,是其中几片在周期性刮擦,每转一圈,那几片叶片经过同一个位置的时候刮一次,三次谐波说明大约有三到五片叶片有问题。”
两万五千转。
咔声变成连续的了。
振动传感器的指针在表盘上剧烈摆动,每次咔声都让指针撞到上限。
涡轮排气温度开始波动。
从七百六十度跳到七百九十度,又跳回来。
排气温度波动意味着涡轮效率在变,有东西在阻碍涡轮叶片的气流。
“停!”
段工按下了切断阀,燃料截断,发动机的转子在惯性下继续转。
两万转。
一万五千转。
一万转。
五千。
停了。
排气管道里最后一缕白色的烟飘出来,带着没有完全燃烧的燃料的刺鼻味。
韩铁生打开涡轮机匣的检修口,手伸进去摸涡轮叶片的叶尖,指尖触到叶片边缘的时候停了一下。
“叶尖有刮痕。”
他把涡轮盘从机匣里拆出来,四十多片涡轮叶片,有五片的叶尖上有极细刮痕。
每一条不超过零点一毫米深,但每一条都在同一个角度上,叶尖的外缘和机匣内壁接触的位置。
“机匣内壁怎么样?”林栋说。
韩铁生把内窥镜伸进涡轮机匣,机匣内壁上有一圈环形的擦痕,位置刚好和涡轮叶片叶尖对应,擦痕是银白色的,机匣内壁原本的灰色耐热涂层被刮掉了一圈,露出下面的镍基合金基体。
“叶尖碰到了机匣。”韩铁生把内窥镜抽出来。
“涡轮盘在高温下的热膨胀量比机匣大了零点三毫米,设计间隙留了零点五毫米,但在两万两千转的时候,离心力把叶片往外拉了一点点,再加上热膨胀,总伸长刚好碰到了机匣。”
“碰了多少?”
“五片,不是全部,说明热膨胀不均匀,那五片叶片所在的象限温度比其他象限高了大约二十度,温度高的那半边涡轮盘膨胀量更大。”
“燃烧室出口温度分布不均匀。”
“对,燃料喷嘴的喷注角度有偏差,右侧三个喷嘴的喷雾锥角比左侧小了大约两度,右侧燃烧温度高二十度,右侧涡轮叶片被高温燃气反复冲击,膨胀量比左侧大。”
韩铁生把涡轮盘翻过来看背面。
右侧象限的五片叶片根部有一圈极细的变色,和火焰筒那次变色一样,深蓝紫色,温度超过一千二百五十度的标记。
“喷嘴拆下来重调,喷雾锥角统一调到设计值。”林栋说。
“但这不是唯一的办法,喷嘴调好之后还要解决叶尖间隙本身的问题,以后量产,每一台喷嘴都会有微小偏差,不能每次都靠调喷嘴来凑,叶尖间隙需要有自适应的余地。”
“余地怎么给?”
“在机匣内壁涂一层软质涂层,镍石墨,镍粉加石墨粉,等离子喷涂,叶尖第一次刮过去的时候,涂层被磨掉极薄的一层,磨掉的厚度刚好是叶尖多出来的那零点三毫米,磨完之后间隙自动到位,之后叶尖就碰不到机匣了。”
“镍石墨涂层,国内有谁做过?”
“段工。”
段工在旁边记录振动数据,听到自己名字的时候抬头。
“镍石墨涂层,我没有做过,但配方逻辑是通的,镍粉提供骨架,石墨粉是软质填料。石墨的硬度比镍低了将近一百倍,叶尖刮过去的时候只磨石墨不磨镍,磨掉的厚度可控。”
“石墨粉和镍粉的比例?”
“石墨百分之十五到二十,如果石墨太少,涂层太硬,叶尖会磨损,如果石墨太多,涂层太软,高温燃气会把它吹掉。”
“做三组试片,十五、十八、二十,每组试片等离子喷涂之后进高温炉烧一小时,模拟发动机全推力工况,看哪一组烧完之后涂层还在,硬度适中。”
段工把三组配方记在纸上。
从抽屉里翻出镍粉和石墨粉。
镍粉是德景镇发来的,原来准备做涡轮叶片精铸的晶粒细化剂。
石墨粉是东北石墨矿的等静压石墨边角料,韩铁生磨轴承夹具的时候用它做过脱模剂。
等离子喷涂枪是脚盆鸡投降时留下的旧设备。
电压不稳,每次引弧都会先把车间里的灯泡闪暗一下。
段工戴上面罩,扣下扳机,等离子弧在枪口喷出一条蓝白色的光柱。
镍石墨粉末被送进光柱里,在几千度的高温下瞬间熔化,喷射到试片表面,结成一层浅灰色的粗糙涂层。
三组试片涂好之后推进高温炉。
一千二百五十度。
一个小时。
段工守在炉子旁边盯着温度表,每十分钟记一次数。
一个小时后试片出炉。
十五号,石墨太少,涂层在高温下被烧结成了硬块,指甲刮不动。
二十号,石墨太多,涂层边缘有脱落,高温燃气能把这种涂层吹掉。
十八号,灰色涂层还在,表面有极细微的孔隙,指甲能刮出痕迹,但刮不深。
“十八号,石墨百分之十八,镍百分之八十,剩下的是极微量的碳化铬,镍粉里的杂质,碳化铬在等离子喷涂过程中被电弧分解了,对涂层没影响。”
“涡轮机匣喷涂。”
韩铁生把涡轮机匣从发动机上拆下来。
机匣内壁先用喷砂打毛,增加涂层附着力。
然后段工端着喷涂枪,从机匣内壁的一端旋到另一端。
涂层厚度零点四毫米,比叶尖碰到的深度多了零点一毫米的富余。
涂完之后用压缩空气吹冷却,涂层表面是浅灰色的,摸上去像极细的砂纸。
涡轮盘重新装上。
燃烧室燃料喷嘴拆下来重调。
喷雾锥角从偏差两度调到设计值,段工用光学对准器校准。
喷嘴装回去,机匣合上,螺栓拧紧。
“再试。”
第二次整机试车。
控制间里段工的手指又放在了切断阀按钮上。
点火。
轰鸣。
压气机的尖啸从进气口传出来。
转速表开始跳。
五千转。
一万转。
一万五千转。
两万转。
两万两千转,上一次出现“咔”声的转速。
没有咔声。
两万五千转。
两万八千转。
三万转。
振动传感器的指针在绿色区域正中央。
排气温度七百六十度,稳定。
滑油压力三公斤,稳定。
涡轮盘和机匣之间的镍石墨涂层在第一次加速过程中被叶尖磨掉了一层。
磨下来的石墨粉被排气吹走了,剩下的涂层厚度刚好是叶尖需要的间隙。
从三万转减到两万转,再加速回三万转。
咔声没有再出现。
“推力?”
段工看着推力表。
三千公斤。
设计推力就是三千公斤。
“继续推。”
韩铁生把油门推杆往前推了一点,燃料流量增加。
燃烧室温度从一千一百五十度升到一千一百八十度。
涡轮转速从三万转升到三万两千转。推力表上的数字在跳。
三千一百。
三千两百。
三千三百。
三千四百。
三千五百公斤。
比设计推力超了五百公斤。
超了将近百分之十七。
“排气温度。”
“七百八十五,还在绿色区间。”
“振动。”
“绿色。”
韩铁生的手在油门推杆上停了一下,然后他做了一个林栋没有命令的动作,他把油门往前推到了底。
燃料流量全开,燃烧室温度冲上一千二百二十度,涡轮转速三万五千转。
推力表,三千八百公斤,超设计推力将近百分之二十七。
“排气温度,八百一十,还在绿色区间上限。”
“振动,绿色。”
林栋没有说停,段工也没有说停。
韩铁生的手按在油门推杆底端,已经在最大位置了,推不动了。
发动机在最大推力下持续运转了十分钟。
十分钟后,林栋说停。
韩铁生把油门拉回来,燃料流量下降,转速下降,排气温度下降,转子在惯性下转了两分多钟才停下来。
整台发动机在试车台上安静了,只有金属冷却时发出的极轻微的噼啪声。
段工第一个开口。
“三千八百公斤,设计推力三千,超了八百。”
“比设计超了将近三成。”韩铁生说。
林栋把试车数据从头到尾看了一遍。
涡轮叶尖间隙,镍石墨涂层自适应之后归零。
燃烧室温度分布,喷嘴重调之后左右温差从二十度降到三度。
排气温度,全程在绿色区间。
振动,全程绿色。
推力,超设计百分之二十七。
“够了,三千八百公斤的推力,推一架七吨重的战斗机,推重比超过零点五,能飞到零点八马赫。”
“飞机什么时候装?”韩铁生问。
“现在!”
发动机从试车台上吊下来,韩铁生在发动机机匣上贴了一张标签,上面是他手写的四个字:首台合格。
然后他把发动机推到了总装车间的机身对接区。
龙门吊下面,喷气式战斗机的机身骨架已经焊好了。
隔框,长桁,蒙皮,铝合金的承力骨架。
赵小梅负责结构强度计算,每一个隔框的厚度、每一根长桁的截面,都是她算出来的。
林栋负责总体布局,座舱位置、进气道走向、油箱容积等都是他定的。
隔框是用万吨水压机锻的机身主承力框。
长桁是滨江铝厂的第一批航空级铝合金型材,比鹰酱的厚了零点三毫米,重了,但强度够。
发动机推进机身后段。韩铁生把它对准了机身隔框的四个安装座。螺栓穿进去。拧紧。
第一台喷气发动机和第一架喷气式战斗机的机身接在了一起。
发动机的尾喷管从机身后段伸出来,还没有装整流罩,裸喷管的收敛段在车间顶灯下反着冷光。
“什么时候装机翼?”
“明天。”韩铁生说。
“机翼骨架已经在隔壁车间了,对接之后做全机静力测试,测试通过之后……?”
“试飞。”
韩铁生嗯了一声,他拿起扳手,走到机身侧面,开始拧机翼安装座的预埋螺栓。
林栋转身往调度室走。
系统光幕在他眼前弹开了。
是情报检索!
【高级情报检索:截获脚盆鸡横田基地通讯】
【发报方:横田基地试飞指挥塔】
【收报方:远东司令部作战处】
【内容:F-86F“佩刀”改进型首飞完成,换装J47-GE-27发动机,推力3400公斤,最大平飞速度:0.92马赫,高空性能优异,建议加速部署至远东战区。】
林栋的脚步停了。
F-86F。
佩刀改进型。
零点九二马赫!
他的战斗机设计最大速度是零点八马赫。
差了零点一二。
他关掉光幕,站在走廊里,听着总装车间那边韩铁生拧螺栓的声音。
发动机有了,机身有了,明天装机翼。
但对面的鹰酱,已经有了一架比他快零点一二马赫的佩刀。