央視的演播廳被特意佈置了具有航天和數學色彩。
無論是火箭模型還是黑板上的數學公式,無一不在顯示著對林燃的重視。
林燃聽到有生之年希望能上去看看的時候,他坐在小撒對面的白色椅子上安靜的微笑,眼神無比堅定:“撒老師,你比我只大了二十多歲,我相信你能看到的那一天的到來的。”
小撒的注意力沒有放在年齡上,而是深刻的從面前這位採訪者身上感受到了一股強大的自信。
哪怕演播廳是逼仄的,是整個燕京鋼鐵叢林中一個小小的方盒子,但林燃語氣中的堅定,也彷彿一下把他的視角無限拔高,俯瞰整個太陽系。
他似乎看到了在火星和地球之間出現一根細細的線,二者不只是天文概念上有著統一的聯絡,在現實社會層面也即將出現聯絡。
小撒同樣笑了起來:“教授,我相信你。”
林燃有些驚訝對方這麼捧場,因為他來之前就知道央視的採訪節目,主持人總會有過多的自我意識表達。
“好,我很期待當那一天到來的時候,能夠在火星上採訪林教授。”
央視的採訪不是直播,還需要後期剪輯,確保放出來的內容是能放出來的。
而隨著移動網際網路的普及,央視的採訪影響力也在迅速衰減。
單純從傳播範圍來看,甚至還不如一些自媒體博主的採訪。
但架不住這次採訪物件是林燃,整個影片完整看完的不多,但剪輯後的精彩片段被廣為傳播。
在交大校園內部的微信群和qq群,又給大家提供了新素材。
而網路空間吵的沸沸揚揚,林燃此時已經身在長安了。
“林教授,久仰大名,我看過燃燒一號外觀,它從外觀上給我的直覺就是裡面蘊含了充分的您個人的設計理念在其中。”六院的院長賈勇歡迎道。
林燃說:“它其實只是多發動機並聯火箭的小試牛刀。
屬於是練手之作。
土星五號的復刻才是我們今年的大任務。”
賈勇聽到這個話之後,臉色一下就嚴肅了起來:“林教授,我知道您在能力上毋庸置疑。
但航天不是小事,它有自己的客觀規律在。
尤其你們要把人送上太空,那就更不能為了追求速度,而忽視掉現實世界的規則。
之前我們遠端視訊會議的時候聊過,您應該很清楚土星五號要想在現代復刻的技術難點是什麼吧?”
林燃點頭道:“我當然清楚,你當時提到過。
nasa的工程師們在六十年代為了解決了f-1發動機燃燒不穩定的難題,採用了創新設計確保燃料與氧化劑穩定混合。
而他們足足經過2000多次的試驗後,才讓這個問題得到有效解決。
光靠解密的技術資料,哪怕我們很清楚他們每一個引數,每一個設計圖是怎麼設計的。
最終歸根結底還是需要靠試驗來搞清楚他們的設計理念。”
(f-1火箭發動機)能幹到六院院長,毫無疑問賈勇也是技術官僚,對技術很是瞭解。
賈勇點了點頭:“因為f-1也好,j-2也好,最主要是復刻,其實歸根結底還是要靠大量測試弄明白當年nasa的思路。
到時候我給您安排的人也是按照這個邏輯。
會給您安排充足的人手,但考慮到這項工作主要是復刻和測試,所以人手方面,他們更多的是聽從您的命令。
您想要他們有多高的創新性,能夠提出多有效的建議,恐怕不太現實。”
林燃聽懂了,對方說白了提供的員工素質不會太高,很可能就是一幫在內部沒有分配到太重要任務的人丟給他。
反正你也是要測試,靠不斷生產樣機,然後測試,來確保你生產的東西,從引數和表現上接近60年代的f-1。
在賈勇看來,林燃要做的就是一個需要充分測試的工作,靠著測試堆量來不斷接近最終要實現的目標。
不過賈勇的安排也正符林燃的意,本來他需要的就是工蜂。
會議室裡林燃站在幕布前,螢幕上投影著f-1發動機的噴射器板三維模型。
六院選拔出來的的工程師團隊圍坐在長桌旁,筆記本上記錄著密密麻麻的筆記。
整個團隊負責人。副主任工程師,張小強坐在主位,目光專注,準備聆聽林燃的指導。
張小強這個名字讓林燃想起了張小平,同樣的職位,相似的名字。
張小平是航天二院負責低溫發動機研發的副主任工程師,在航天二院的時候年薪12萬,後來被藍箭航天給挖走了,說是高薪,但具體多高不清楚。
張小平被挖走之後,二院發了個公開信:“張小平個人的離職對這四型發動機的方案論證及研製工作均造成了極大的影響”“甚至在某種程度上會影響到我國載人登月重大戰略計劃的論證和策劃工作”。
這些是原話,很難想象12萬的年薪能這麼重要。
林燃不清楚,張小強水平如何。
不過水平如何,聊了就知道。
林燃指著螢幕:“我們先從f-1發動機開始。
噴射器板是核心部件,包含1428個氧化劑噴孔和1404個燃料噴孔,總計2832個噴孔。
每個噴孔的直徑大約1毫米,需精確鑽孔以確保燃料和氧化劑的均勻混合。”
張小強回答道:“我們有這些資料。
60年代的時候,他們用的是精密鑽床,但每個噴孔都需要手工檢查和修整。”
林燃點頭道:“是的,他們把公差控制在0.025毫米以內,任何偏差都可能導致燃燒不均勻。
我們現在有更先進的裝置,可以用類似的高精度鑽床,並配備大型影像儀進行逐孔檢查。”
張小強指示手下工程師記錄:“明白,我們有數控鑽床,會按原始公差設定。”
林燃接著說道:“很好。噴射器板的材料是304不鏽鋼,噴孔內襯銅以防止高溫侵蝕。
銅襯的加工需要電火花加工,確保內壁光滑。
然後是最關鍵的問題,燃燒不穩定性。”
林燃切換到噴射器板截面圖:
“在原始設計中,f-1早期測試,燃燒室出現4至24千赫茲的壓力振盪,1961年一次測試甚至燒燬了發動機。
nasa他們透過焊接13個銅質擋板解決,用ams 4777鎳基釺料在1093c真空釺焊。
最終解決方案是在噴射器板上焊接銅質擋板,形成13個隔艙,包含2個環形擋板和12個徑向擋板。
這些擋板改變燃燒室的聲學特性,抑制了橫向和切向振盪。”
張小強抓住了問題的關鍵點:“擋板是怎麼製造和焊接的?”
林燃回答道:“擋板也是銅製的,透過真空釺焊固定在噴射器板上。
擋板厚度2厘米,需用電火花加工確保表面光滑。焊接前,接觸面必須無氧化物,x射線檢測焊縫完整性。”
張小強接著問道:“燃燒室呢?我們知道f-1的再生冷卻系統很複雜。”
林燃切換到燃燒室模型:“是的,燃燒室由數百根inconel-x750合金管組成,縱向排列並真空釺焊成一體。
rp-1燃料透過這些管子流動,冷卻燃燒室壁後再注入噴射器。
管子的壁厚約0.5毫米,釺焊時需精確控制溫度,避免材料過熱。”
inconel-x750合金是一種可透過新增鋁和鈦進行沉澱硬化的鎳-鉻合金,在大約700度的高溫條件下有很高的抗蠕變斷裂強度。
這種合金常被用於核反應堆、火箭發動機和飛機結構等領域。
張小平聽說後皺眉道:“釺焊工藝我們有經驗,但inconel-x750現在不好找。
可以用其他合金替代嗎?”
倒不是說inconel-x750華國造不了,而是說這種合金需求有限導致產量有限,你復刻意味著需求量很大,想要短時間內提供足夠的供應比較困難。
林燃搖頭道:“為了復刻,必須用inconel-x750,它的耐高溫和抗腐蝕效能經過驗證。
如果找不到,我們再考慮inconel 718,但需額外測試以確保熱膨脹係數匹配。”
(因科耐爾合金系列)林燃繼續說道:“接下來是渦輪泵。f-1的渦輪泵需輸送每秒約2.7噸rp-1和4.7噸液氧。
渦輪由燃氣發生器驅動,材料是高強度不鏽鋼,葉輪用鋁合金以減輕重量。
葉輪的加工精度要求非常高。
因為葉輪的動平衡需控制在0.1克毫米以內,否則高速旋轉會引發振動。
1960年代的時候我們,不,nasa使用手動平衡機逐個校準,我們可以用現代裝置,但流程要一致。”
林燃這個我們不算突兀。
張小強點頭道:“好的,林教授,我們繼續下一個話題,j-2發動機。
它的噴射器設計有什麼特別之處?”
林燃切換到j-2模型:“j-2使用同軸噴射器,液氫和液氧透過同心管注入,液氫在外,液氧在內。
這種設計促進了高效混合,比衝達到428秒。早期設計用銅質噴射器,但因不均勻受熱熔化,導致綠色排氣。
後來他們改用基於rl10的同軸設計,解決了問題。”
張小強問道:“噴射器的材料和加工呢?”
林燃:“噴射器主體是不鏽鋼,噴嘴部分用銅合金。
噴孔數量比f-1少,但每個噴孔的同心度要求極高,同樣需用精密車床加工並逐個檢查。”
張小強:“液氫的低溫處理是個挑戰,渦輪泵怎麼應對?”
林燃:“j-2的燃料渦輪泵在-253c下執行,需使用inconel或316不鏽鋼製造葉輪和殼體。
密封採用迷宮式密封,減少洩漏。軸承潤滑系統用液氫冷卻,避免凍結。”
張小強問:“測試方面,f-1和j-2是怎麼驗證的?”
林燃:“f-1每次組裝後都要進行靜態點火測試,持續時間與飛行時間相當,約150秒。
監測引數包括推力、燃燒室壓力、溫度和振動。
j-2因是上級發動機,需在真空室進行高空模擬測試,驗證在低壓環境下的效能。”
林燃提的測試方法很常規,張小強聽完後只不過再次確定了對方是真懂,他問道“質量控制呢?有什麼特別的檢查方法?”
林燃:“每個部件都要經過非破壞性檢測。
噴射器板用x射線檢查焊縫,燃燒室用超聲波檢測裂紋,渦輪泵用染料滲透法檢查表面缺陷。
每臺發動機組裝後,還要進行全系統壓力測試。”
王強:“如果材料短缺,比如inconel-x750,我們該怎麼辦?”
林燃:“儘量找到最接近的替代品,比如inconel 718,但必須進行熱力學和機械效能測試,確保與原設計一致。
任何變化都需要額外驗證。
但歸根結底我們要規避這種情況的產生。
如果是經費方面的問題,我這邊可以出錢。