第476章 计划与实际偏差太大
第476章计划与实际偏差太大
“阿三那边正在研发君用涡扇发动机,没有成功。”
“嗯,刚刚报道出来,截至2014年12月,他们在卡佛里GTX-35VS项目上研制总成本已高达33亿美元,这科研经费比我们多了不知多少。”
“哎,推重比7.47,这还是增加了加力燃烧室,还没有我们的民航发动机推重比高,他们那发动机只能算是二代,发动机的风扇为3级轴流式,采用跨声速设计。轴流式倒没错,但如果基础功没打好,特别是他们对材料的质量管控,呵呵,说不定材料都没有合格,就贴合格标签了。”
“听说他们这个项目,从1986年就开始立项了,这都搞了三十几年了,真有毅力呀。”
航空发动机项目组的几名科研人员一边工作,一边在聊刚刚媒体报道的阿三卡佛里GTX-35VS发动机,又失败了,所以媒体重点报道,不少桦国人看得津津有味。
嗯,幸灾乐祸的感觉真棒。
项目组的组长听到几个同事在聊这个话题,忍不住批评他们:“这有什么好嘲笑的,我们目前研制的发动机,还是依靠董事长,你们以为自己很牛比呀。”
“组长,我们没有嘲笑人家,只是说,看到人家倒霉了,就很高兴。”
“好吧。”组长也忍不住笑起来,但他一下子就变脸了,“呵,拿落后的国家发动机来对比,你们真有脸呀,怎么不拿GE(通用电气)或RR(劳斯莱斯)来对比呢?”
在这漫长的接近100年里,GE航空在技术创新方面屡次创下各种“第一”的记录,比如丑国第一台喷气式发动机、世界上单台引擎推力最强的民航发动机、最优越的民用引擎、最强大的涡轮轴发动机系列都是GE的杰作。
劳斯莱斯可不止制造汽车,它也制造航空发动机,空客旗下的一些机型就是采用了劳斯莱斯的发动机。涡扇发动机领域里仅次于GE的品牌。
世界三大航空发动机生产商,GE、RR之外,还有丑国普拉特惠特尼,简称PW,是世界知名的君用涡桨/涡扇发动机制造商、直升机用涡轮轴发动机及民航制造商。
组长没说PW,就是觉得PW的涡扇发动机不如GE和RR。
突然间,大家看到董事长走进实验室,都自觉地闭嘴。
好像,董事长站在门口有一会了吧。
沐阳脸色平静,向组长说道:“我看你们讨论卡佛里挺有兴致的,要不,你们干脆开一个讨论会吧,回顾和总结卡佛里航空发动机研制发展历程,进而分析导致其发动机研制受挫的原因,看看能不能从中受到启发,对我们的航空发动机研制发展道路、形成以市场为导向的技术和制度创新具有一定的借鉴和参考价值。
还有,讨论完之后,每个人写一份不低于五百字的技术总结。”
说完后,也不管这些呆滞的员工了,他要到其它实验室考察。
等他走之后,大家脸色瞬间拉垮下来,耷拉着脑袋。
一名组员苦笑:“组长,我们要不要开会讨论卡佛里?”
组长似笑非笑:“你觉得呢?”
“那还是开吧,哎,无妄之灾呀!”他们可不敢把董事长的话当放屁。
“谁叫你们瞎哔哔,还被董事长逮住。”
“董事长神出鬼没的,走路都不带声音,我是没注意到。”
“问题怎么推到董事长那边去了,怎么不说自己嘲笑阿三,科研态度不端正呢。”
“好吧,的确有一些嘲笑了,态度有问题,真不怪董事长。”
“董事长说的话也没错,分析一下人家的失败原因,也是学习,半个小时后,全体组员小会议室开会。”组长严肃说道,最近董事长来实验室次数比较多,非常关注航空发动机研制进展。
自从董事长发资料后,已经过去将近半年时间,样机还没有出来。
目前,XH-AN05-01航空发动机的主结构已经加工好,大部分零部件都做好了,主要是有些零部件没有,需要定制或自主研发,这个周期就拉长了。
样机没有装出来,大家也不知道会出现什么问题,最怕的是一个零部件出问题,牵扯到整台发动机,一动而牵发全身,那才是最恼火的。
目前,沐阳在解决涂层的问题。
他来到涂层实验室,帮研发人员分析几个问题后就回到办公室。
刚坐下来没多久,他的学生金伟进来向他请教问题。
每一周,沐阳都要抽出一些时间来指导学生,每名学生每周大概有半个小时到一个小时的指导时间。
金伟恭敬地问道:“老师,我现在有个疑惑,我们现在研究的发动机轴类零件一般采用什么涂层?”
实际上,他们正在为老师做一个航模,遇到了不少问题,并没有他们想象的那么容易。
这么一对比,才发现老师真的是牛比。
“高温耐磨涂层吧。”沐阳没有直接回答详细问题,而是转问,“你现在熟悉材料了吗?”
“书是看完了,但应用方面,不是很熟悉,然后去查涂层材料,发现太多型号了,不知道如何选用。”
“光耐磨涂层型号,国内外就有上百个型号,这还不包括一些厂商自己定的型号,你记不住很正常,而且也没这方面资料帮你汇总,这方面的资料并不多。
你记材料,不用去记那么多,除非你记忆力非常好,但不管如何,都不是研究材料的正确方法。
如果你真的要深入研究材料,那你要懂得每一种元素的特性,包括其晶胞结构。”沐阳耐心解释道,“发动机的轴类零件多采用WC-Co涂层,封严环以及缘板配合面采用oCrSi涂层,篦齿采用Al2O3-SiO2涂层,而抗冲蚀多采用TiN涂层,我说这几点,你发现了元素方面有什么区别没有?”
沐阳看他摇头,也不为难他了,他这学生才接触材料没多久,如果没有深入材料几年时间,也很难搞明白。
“Co钴、Mo钼、W钨、SiO2都有耐高温或防高温蠕变的特性,就举个例子,纯钨的熔点3420摄氏度,以前的老灯泡就采用钨丝作为耐高温材料,现在有些农村家庭还用这种灯泡。
既然钨它有这个特性,很多材料就加入微量钨元素,就是提高材料的耐高温性能;
Co钴和Mo钼的耐高温特性又不一样……”
“所以,你要熟悉材料,就不必去记那么多材料型号,但要懂得查资料,只要你懂得常用材料元素的特性,大概有十几种常用元素,加多少微量对材料造成什么影响,就懂得使用选用材料型号,根本不需要记什么材料型号,你只要看到材料的化学百分比,甚至就能懂这种材料是干什么用的,八九不离十。
当然,哪怕化学成分一样,制造出来的材料性能差异也非常大,这就是各个厂家工艺和设备问题了,但材料的特性,不会因为工艺和设备而改变。”
沐阳在跟学生解释时,也给他开挂,加快学生对材料的理解。
“哦,谢谢老师,我发现懂了许多。”金伟感激说道,他本来还有不少疑惑,但听完老师一番话,茅塞顿开,根本不需要老师再多指点了,也懂得查材料选用材料了。
金伟又问:“老师,那个涂层厚度一般根据什么来选用的?”
沐阳说:“目前国内外也没有一个具体的标准,涂层也不是越厚越好,但太薄肯定不行。
像高温涂层,常常混有Co钴、Mo钼、W钨等元素,注定涂层的硬度就比较高,硬度度,相应地,它的塑性就比较差,如果涂厚了,就容易龟裂,如果太薄了,那就达不到效果。
具体有多厚,得看工艺,等离子喷焊STL那边,你可以去了解一下,一般不会超过五个毫米,它那属于原子间结合,不像喷漆那样,在上面覆盖一层;
如果不是原子间结合,像渗碳渗氮,涂层不会太厚的,一般不到2毫米,正常也就0.5到1.2毫米。”
“老师,我们的发动机很多零部件采用金属3D增材设备制造,涂层是原子间结合吗?”
“是的,实际上就是激光堆焊,只不过我们控制内应力控制得好,所以没什么变形。
正常来说,像耐高温材料涂层,都是传统堆焊方式,基材会变形,而且厚度很难控制。
我们有些零部件,由于要求韧性比较高,必须锻件制造,金属3D增材设备虽然具备初级锻件性能,但还是达不到要求,所以这些零部件的涂层,如果是耐高温的,多半是传统堆焊方式,然后再精加工。
TiN涂层采用物理气相沉积(PVD)工艺,其他耐磨涂层多采用等离子或者超音速喷涂工艺。”
金伟越听越挠头,发现很多听不懂了,沐阳又给他开挂理解,耐心讲解,他才理解。
差不多二十分钟后,沐阳不再跟他讲了,让他回去多总结,一是刚才给金伟开挂了挺长时间,金伟本人也要总结一下所学,一下子消化不了那么多知识量。
金伟离开后,沐阳也在思索航空发动机的涂层问题。
风扇在高空时,温度很低,容易结冰,所以需要防冰涂层;它属于进气口,离燃烧室比较远,温度传不到风扇位置。而且,高速进气,温度也会剧降,这才是结冰的原因。
防冰通过两种方法:一是不让水汽在零件表面凝结,二是使结冰层快速脱落。
不过,自从金属3D增材设备之后,风扇内部有细小的弯弯曲曲空心通道,利用燃烧室多余的热气,通过轴心-风扇座-再传送到风扇叶,进行物理升温,这是星海集团航空发动机首次应用的技术手段。
如果没有金属3D增材设备,使用传统加工根本加工不出来。
具备一般的金属3D增材设备还不行,如果达不到锻件水平,也不敢用来制造要求韧性高的风扇,只能使用五轴联动数控加工中心进行加工。
沐阳也查过了,目前没有什么更好的涂层工艺,采用金属3D增材设备堆焊就是最好的工艺了。
倒是有更好的涂层材料,但还是没有产生变革性。
一种材料很难产生变革性特性,除非有发现新的元素,容易熔炼,熔炼时加入其中才有具备一些新元素的特性。
沐阳现在就是要解决燃烧室以及高压涡轮的隔热材料,比如燃烧室,如果没有隔热材料,热量损失,同时,热量传递也会被相邻的不耐高温零部件给烧坏。
应用在燃烧室的涂层,也是最“耐热”的涂层,它叫做:
热障涂层!
其作用就是降低零件表面温度,从而使零件维持高温下应有的力学性能。
热障涂层由粘结层和面层构成,粘结层的作用主要是防止零件基体氧化和腐蚀,而面层的主要作用在于提供隔热效果。
如今,沐阳研制了一种陶瓷复合材料,叫做环境障涂层(EnvironmentalBarrierCoating,EBC),它将会取代一部分热障涂层,成为另一种在热端部件使用的高端涂层技术。
利用星海集团的金属3D增材设备制造,可以把EBC做成一个模块,然后安装在零部件上,就跟贴着一件隔热外衣一样。
当然,也可以喷涂在零部件表面。
由于EBC不属于金属材料,它是没法与金属进行原子间结合,就是没法熔化在一起结合。
到了12月26日,沐阳终于把这个EBC涂层材料应用在燃烧室里。
冷涵那边,忙碌了将近一个月,每天加班加点,也没有把航模搞出来,没有想象的那么容易。
他们缺乏系统的知识和经验,计划与实际差异太大,当初想法是很好,但实际做起来,由于要求太苛刻,做的不是一般的航模,有一些问题并没有得到解决。
但在这一个月里,直跟踪产品生产,向专家和老师请教了不少疑难问题,他们学到的知识倒是非常多。
接近月底,星海集团的星光01和星辰01手机芯片终于实现批量生产,估计第一个月可以量产1500万枚芯片,星光01与星辰01按照9:1的生产比例进行生产。
晶圆月产能,也达到了6.5万片。
刚生产出来的手机芯片,立刻发往手机厂商,根本不用进库存仓库。
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“阿三那边正在研发君用涡扇发动机,没有成功。”
“嗯,刚刚报道出来,截至2014年12月,他们在卡佛里GTX-35VS项目上研制总成本已高达33亿美元,这科研经费比我们多了不知多少。”
“哎,推重比7.47,这还是增加了加力燃烧室,还没有我们的民航发动机推重比高,他们那发动机只能算是二代,发动机的风扇为3级轴流式,采用跨声速设计。轴流式倒没错,但如果基础功没打好,特别是他们对材料的质量管控,呵呵,说不定材料都没有合格,就贴合格标签了。”
“听说他们这个项目,从1986年就开始立项了,这都搞了三十几年了,真有毅力呀。”
航空发动机项目组的几名科研人员一边工作,一边在聊刚刚媒体报道的阿三卡佛里GTX-35VS发动机,又失败了,所以媒体重点报道,不少桦国人看得津津有味。
嗯,幸灾乐祸的感觉真棒。
项目组的组长听到几个同事在聊这个话题,忍不住批评他们:“这有什么好嘲笑的,我们目前研制的发动机,还是依靠董事长,你们以为自己很牛比呀。”
“组长,我们没有嘲笑人家,只是说,看到人家倒霉了,就很高兴。”
“好吧。”组长也忍不住笑起来,但他一下子就变脸了,“呵,拿落后的国家发动机来对比,你们真有脸呀,怎么不拿GE(通用电气)或RR(劳斯莱斯)来对比呢?”
在这漫长的接近100年里,GE航空在技术创新方面屡次创下各种“第一”的记录,比如丑国第一台喷气式发动机、世界上单台引擎推力最强的民航发动机、最优越的民用引擎、最强大的涡轮轴发动机系列都是GE的杰作。
劳斯莱斯可不止制造汽车,它也制造航空发动机,空客旗下的一些机型就是采用了劳斯莱斯的发动机。涡扇发动机领域里仅次于GE的品牌。
世界三大航空发动机生产商,GE、RR之外,还有丑国普拉特惠特尼,简称PW,是世界知名的君用涡桨/涡扇发动机制造商、直升机用涡轮轴发动机及民航制造商。
组长没说PW,就是觉得PW的涡扇发动机不如GE和RR。
突然间,大家看到董事长走进实验室,都自觉地闭嘴。
好像,董事长站在门口有一会了吧。
沐阳脸色平静,向组长说道:“我看你们讨论卡佛里挺有兴致的,要不,你们干脆开一个讨论会吧,回顾和总结卡佛里航空发动机研制发展历程,进而分析导致其发动机研制受挫的原因,看看能不能从中受到启发,对我们的航空发动机研制发展道路、形成以市场为导向的技术和制度创新具有一定的借鉴和参考价值。
还有,讨论完之后,每个人写一份不低于五百字的技术总结。”
说完后,也不管这些呆滞的员工了,他要到其它实验室考察。
等他走之后,大家脸色瞬间拉垮下来,耷拉着脑袋。
一名组员苦笑:“组长,我们要不要开会讨论卡佛里?”
组长似笑非笑:“你觉得呢?”
“那还是开吧,哎,无妄之灾呀!”他们可不敢把董事长的话当放屁。
“谁叫你们瞎哔哔,还被董事长逮住。”
“董事长神出鬼没的,走路都不带声音,我是没注意到。”
“问题怎么推到董事长那边去了,怎么不说自己嘲笑阿三,科研态度不端正呢。”
“好吧,的确有一些嘲笑了,态度有问题,真不怪董事长。”
“董事长说的话也没错,分析一下人家的失败原因,也是学习,半个小时后,全体组员小会议室开会。”组长严肃说道,最近董事长来实验室次数比较多,非常关注航空发动机研制进展。
自从董事长发资料后,已经过去将近半年时间,样机还没有出来。
目前,XH-AN05-01航空发动机的主结构已经加工好,大部分零部件都做好了,主要是有些零部件没有,需要定制或自主研发,这个周期就拉长了。
样机没有装出来,大家也不知道会出现什么问题,最怕的是一个零部件出问题,牵扯到整台发动机,一动而牵发全身,那才是最恼火的。
目前,沐阳在解决涂层的问题。
他来到涂层实验室,帮研发人员分析几个问题后就回到办公室。
刚坐下来没多久,他的学生金伟进来向他请教问题。
每一周,沐阳都要抽出一些时间来指导学生,每名学生每周大概有半个小时到一个小时的指导时间。
金伟恭敬地问道:“老师,我现在有个疑惑,我们现在研究的发动机轴类零件一般采用什么涂层?”
实际上,他们正在为老师做一个航模,遇到了不少问题,并没有他们想象的那么容易。
这么一对比,才发现老师真的是牛比。
“高温耐磨涂层吧。”沐阳没有直接回答详细问题,而是转问,“你现在熟悉材料了吗?”
“书是看完了,但应用方面,不是很熟悉,然后去查涂层材料,发现太多型号了,不知道如何选用。”
“光耐磨涂层型号,国内外就有上百个型号,这还不包括一些厂商自己定的型号,你记不住很正常,而且也没这方面资料帮你汇总,这方面的资料并不多。
你记材料,不用去记那么多,除非你记忆力非常好,但不管如何,都不是研究材料的正确方法。
如果你真的要深入研究材料,那你要懂得每一种元素的特性,包括其晶胞结构。”沐阳耐心解释道,“发动机的轴类零件多采用WC-Co涂层,封严环以及缘板配合面采用oCrSi涂层,篦齿采用Al2O3-SiO2涂层,而抗冲蚀多采用TiN涂层,我说这几点,你发现了元素方面有什么区别没有?”
沐阳看他摇头,也不为难他了,他这学生才接触材料没多久,如果没有深入材料几年时间,也很难搞明白。
“Co钴、Mo钼、W钨、SiO2都有耐高温或防高温蠕变的特性,就举个例子,纯钨的熔点3420摄氏度,以前的老灯泡就采用钨丝作为耐高温材料,现在有些农村家庭还用这种灯泡。
既然钨它有这个特性,很多材料就加入微量钨元素,就是提高材料的耐高温性能;
Co钴和Mo钼的耐高温特性又不一样……”
“所以,你要熟悉材料,就不必去记那么多材料型号,但要懂得查资料,只要你懂得常用材料元素的特性,大概有十几种常用元素,加多少微量对材料造成什么影响,就懂得使用选用材料型号,根本不需要记什么材料型号,你只要看到材料的化学百分比,甚至就能懂这种材料是干什么用的,八九不离十。
当然,哪怕化学成分一样,制造出来的材料性能差异也非常大,这就是各个厂家工艺和设备问题了,但材料的特性,不会因为工艺和设备而改变。”
沐阳在跟学生解释时,也给他开挂,加快学生对材料的理解。
“哦,谢谢老师,我发现懂了许多。”金伟感激说道,他本来还有不少疑惑,但听完老师一番话,茅塞顿开,根本不需要老师再多指点了,也懂得查材料选用材料了。
金伟又问:“老师,那个涂层厚度一般根据什么来选用的?”
沐阳说:“目前国内外也没有一个具体的标准,涂层也不是越厚越好,但太薄肯定不行。
像高温涂层,常常混有Co钴、Mo钼、W钨等元素,注定涂层的硬度就比较高,硬度度,相应地,它的塑性就比较差,如果涂厚了,就容易龟裂,如果太薄了,那就达不到效果。
具体有多厚,得看工艺,等离子喷焊STL那边,你可以去了解一下,一般不会超过五个毫米,它那属于原子间结合,不像喷漆那样,在上面覆盖一层;
如果不是原子间结合,像渗碳渗氮,涂层不会太厚的,一般不到2毫米,正常也就0.5到1.2毫米。”
“老师,我们的发动机很多零部件采用金属3D增材设备制造,涂层是原子间结合吗?”
“是的,实际上就是激光堆焊,只不过我们控制内应力控制得好,所以没什么变形。
正常来说,像耐高温材料涂层,都是传统堆焊方式,基材会变形,而且厚度很难控制。
我们有些零部件,由于要求韧性比较高,必须锻件制造,金属3D增材设备虽然具备初级锻件性能,但还是达不到要求,所以这些零部件的涂层,如果是耐高温的,多半是传统堆焊方式,然后再精加工。
TiN涂层采用物理气相沉积(PVD)工艺,其他耐磨涂层多采用等离子或者超音速喷涂工艺。”
金伟越听越挠头,发现很多听不懂了,沐阳又给他开挂理解,耐心讲解,他才理解。
差不多二十分钟后,沐阳不再跟他讲了,让他回去多总结,一是刚才给金伟开挂了挺长时间,金伟本人也要总结一下所学,一下子消化不了那么多知识量。
金伟离开后,沐阳也在思索航空发动机的涂层问题。
风扇在高空时,温度很低,容易结冰,所以需要防冰涂层;它属于进气口,离燃烧室比较远,温度传不到风扇位置。而且,高速进气,温度也会剧降,这才是结冰的原因。
防冰通过两种方法:一是不让水汽在零件表面凝结,二是使结冰层快速脱落。
不过,自从金属3D增材设备之后,风扇内部有细小的弯弯曲曲空心通道,利用燃烧室多余的热气,通过轴心-风扇座-再传送到风扇叶,进行物理升温,这是星海集团航空发动机首次应用的技术手段。
如果没有金属3D增材设备,使用传统加工根本加工不出来。
具备一般的金属3D增材设备还不行,如果达不到锻件水平,也不敢用来制造要求韧性高的风扇,只能使用五轴联动数控加工中心进行加工。
沐阳也查过了,目前没有什么更好的涂层工艺,采用金属3D增材设备堆焊就是最好的工艺了。
倒是有更好的涂层材料,但还是没有产生变革性。
一种材料很难产生变革性特性,除非有发现新的元素,容易熔炼,熔炼时加入其中才有具备一些新元素的特性。
沐阳现在就是要解决燃烧室以及高压涡轮的隔热材料,比如燃烧室,如果没有隔热材料,热量损失,同时,热量传递也会被相邻的不耐高温零部件给烧坏。
应用在燃烧室的涂层,也是最“耐热”的涂层,它叫做:
热障涂层!
其作用就是降低零件表面温度,从而使零件维持高温下应有的力学性能。
热障涂层由粘结层和面层构成,粘结层的作用主要是防止零件基体氧化和腐蚀,而面层的主要作用在于提供隔热效果。
如今,沐阳研制了一种陶瓷复合材料,叫做环境障涂层(EnvironmentalBarrierCoating,EBC),它将会取代一部分热障涂层,成为另一种在热端部件使用的高端涂层技术。
利用星海集团的金属3D增材设备制造,可以把EBC做成一个模块,然后安装在零部件上,就跟贴着一件隔热外衣一样。
当然,也可以喷涂在零部件表面。
由于EBC不属于金属材料,它是没法与金属进行原子间结合,就是没法熔化在一起结合。
到了12月26日,沐阳终于把这个EBC涂层材料应用在燃烧室里。
冷涵那边,忙碌了将近一个月,每天加班加点,也没有把航模搞出来,没有想象的那么容易。
他们缺乏系统的知识和经验,计划与实际差异太大,当初想法是很好,但实际做起来,由于要求太苛刻,做的不是一般的航模,有一些问题并没有得到解决。
但在这一个月里,直跟踪产品生产,向专家和老师请教了不少疑难问题,他们学到的知识倒是非常多。
接近月底,星海集团的星光01和星辰01手机芯片终于实现批量生产,估计第一个月可以量产1500万枚芯片,星光01与星辰01按照9:1的生产比例进行生产。
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