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第160章 神火天降,陶瓷之心(1 / 1)

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千禧年的钟声即将敲响,但对于“工业长城”的核心团队来说,这并没有太多的浪漫色彩,因为他们正面临着自成立以来最严酷的一次技术“大考”。

“神火”计划——超燃冲压发动机研发项目,在启动后的第三个月,就撞上了一堵看不见的墙。

实验室的耐高温测试台上,一块刚刚研发出的新型镍基单晶合金叶片,在模拟的高超音速气流冲刷下,仅仅坚持了不到三十秒,就开始像蜡烛一样软化、变形,最终在两千摄氏度的高温气流中,化作了一滩废铁。

“不行,还是不行!”苏晚晴摘下护目镜,看着那堆废墟,眼中满是血丝,“金属材料的物理极限就在这里。哪怕我们用了最先进的单晶铸造工艺,也无法在两千度以上的高温下,保持足够的结构强度。除非……我们能找到一种不熔化的材料。”

“不熔化的材料……”秦振华在一旁苦笑,“那只有陶瓷了。可是陶瓷太脆了,稍微一点震动就会碎成粉末,怎么可能用来做发动机?”

会议室里一片死寂。这是材料学界的终极难题——耐高温与高韧性,似乎永远是一对不可调和的矛盾。

李晓宇坐在主位上,手里把玩着一块黑色的陶瓷碎片。

“如果,我们给陶瓷,装上‘骨架’呢?”

他忽然开口,打破了沉默。

“陶瓷确实脆,但如果我们在陶瓷基体内部,编织进一层高强度的连续碳化硅纤维呢?”

他在白板上画出了一个微观结构图。

“连续碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷(sicf/sic)复合材料!”

“纤维就像钢筋,陶瓷就像混凝土。当裂纹产生时,纤维会通过桥接、拔出等机制,消耗断裂能,阻止裂纹扩展。这样,我们就得到了一种,既能耐受两千度高温,又拥有金属般韧性的,完美材料!”

这个理论虽然完美,但制造难度却是地狱级的。碳化硅硬度极高,仅次于金刚石,根本无法进行传统的切削加工。而发动机内部那些复杂的冷却流道和燃烧室结构,更是对成型工艺提出了不可能的要求。

“怎么造?”秦振华摊开手,“盘龙母机也切不动它啊。”

李晓宇微微一笑,目光投向了远处的微电子研究院。

“既然切不动,那我们就‘长’出来。”

他提出了一个跨界融合的大胆方案——

“光刻辅助前驱体转化陶瓷(pdcs)3d打印技术!”

“我们利用‘神光’光刻机的紫外光源技术,开发一种特殊的液态陶瓷前驱体光敏树脂。通过3d打印机,将其逐层固化成型。然后,再经过高温裂解,将有机物烧掉,剩下的就是致密的碳化硅陶瓷骨架!”

“这种方法,可以制造出任意复杂的内部结构,甚至是在陶瓷内部,‘打印’出微米级的冷却通道!”

这是一个将光刻、化工、材料、制造四大领域融为一体的超级工程。

苏晚晴的“神农”实验室,立刻与贺云飞的微电子团队、林涛的算法团队进行了深度融合。

经过半年的艰苦攻关,第一台“神火”发动机的陶瓷燃烧室原型机,终于诞生了。

它通体漆黑,表面布满了复杂的冷却管路,拿在手里轻若无物,却坚硬如铁。

然而,就在所有人都以为胜利在望时,意外发生了。

在一次全功率点火实验中,发动机刚刚启动不到五秒,就发出了一声沉闷的巨响!

“轰——!”

巨大的冲击波瞬间震碎了实验室的防爆玻璃。监控屏幕上一片雪花。

当烟雾散去,那台寄托了无数希望的发动机,已经炸成了一堆碎片。

虽然因为有严格的安全措施,没有人员伤亡,但这对团队士气的打击是毁灭性的。

“怎么会这样?材料没问题啊!”苏晚晴看着满地狼藉,泪水在眼眶里打转。

李晓宇没有责怪任何人。他穿上防护服,走进废墟,一块一块地捡起那些碎片,带回了实验室。

他在显微镜下,整整观察了一夜。

第二天一早,他召集了所有核心人员。

“不是材料的问题。”他指着一块碎片上的烧蚀痕迹,“是燃烧震荡。”

“在高超音速气流下,燃料喷注如果不绝对均匀,就会在燃烧室内形成局部的压力波。这些压力波相互叠加,最终产生了高频振荡,震碎了发动机。”

“我们的喷油嘴,精度还不够!”

“可是,”秦振华为难地说,“那已经是我们用jig-7加工出的最高精度了,孔径误差只有2微米。”

“2微米在超燃冲压发动机里,就是惊涛骇浪。”李晓宇摇了摇头,“我们需要更精细的控制。”

他再次将目光投向了“神光”光刻机。

“用光刻机来做喷嘴!”

“我们在喷油嘴的内壁上,利用光刻蚀技术,刻出微米级的‘流体控制微结构’!也就是‘鲨鱼皮’仿生结构!通过这些微结构,来梳理燃油的湍流,让它喷得更均匀,雾化得更彻底!”

这又是一个疯狂的想法。用造芯片的机器来造发动机零件!

但在“工业长城”,疯狂往往意味着奇迹。

一周后,一组经过特殊“纹身”的喷油嘴,被安装到了修复后的二号原型机上。

再次点火!

“3、2、1……启动!”

“轰——”

一道幽蓝色的火焰,从尾喷管中喷薄而出!

它不像普通火焰那样狂暴,而是像一把利剑,稳定、修长、锋利!

推力计上的数字开始疯狂跳动,迅速突破了设计指标,并稳定在了一个惊人的数值上!

燃烧室压力平稳!温度2200度!震动幅度……接近于零!

“成功了!燃烧震荡消失了!”林涛看着数据,兴奋地跳了起来。

实验室里再次爆发出了雷鸣般的掌声。这一次,是劫后余生的狂喜,更是攀登顶峰的豪迈。

李晓宇站在观察窗前,看着那团在两千度高温下依然稳定燃烧的幽蓝色火焰。那光芒映照在他的脸上,让他的眼神显得格外深邃。

苏晚晴走到他身边,紧紧握住了他的手。

“晓宇,真美。”

“是啊。”李晓宇轻声说道,“这就是‘神火’。有了它,我们的飞机,就能追上太阳。我们的民族,就能飞得更高,更远。”

他转过头,看着身后那群年轻的、充满朝气的面孔。他知道,虽然前路依然漫长,充满了未知与挑战。但只要这团火种不灭,中国工业的未来,就充满了无限的希望。

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