高速转子试验舱不是普通房间。
它的钢制壳体外包着厚重混凝土,内部防护衬板负责吸收叶片意外飞脱的能量。少两根螺栓,衬板平时不会掉,可一旦被高速碎片击中,缺口附近可能像罐头盖一样掀开。
试验不能冒险。
原规格螺栓需要从外地调运,最快四天。
距离关键试飞只剩六天。
吕建国问能否从其他衬板临时拆两根。现场负责人立刻否决,每块衬板的螺栓数量都按冲击载荷计算,拆东墙补西墙只会制造另一个缺口。
周野检查缺失孔位。
螺纹没有损坏,真正麻烦的是原螺栓使用一种高强耐热合金,库存系统显示全国没有现货。
梁师傅拿起一根同规格旧螺栓:“材料不是神仙配方。先验成分,再看能不能从现有棒料里找。”
光谱仪给出结果,合金体系与基地库存的一批发动机工装轴接近,只是热处理状态不同。
那批工装轴已经报废,共有六根。
陈大川笑道:“别人缺螺栓去仓库,我们缺螺栓去废品区。这算专业对口。”
周野却没有直接重构成品。
防护螺栓承受的是瞬间冲击,强度越高不一定越好。太硬会脆断,必须同时保留韧性。他先从报废轴上取样,做冲击和拉伸试验,再根据衬板模型确定目标性能。
材料重构后,螺栓抗拉强度略低于原件百分之二,却能多吸收百分之十三的冲击能量,更适合当前位置。
【防护衬板螺栓重构完成】
【重构数量:2根】
【消耗重构点:】
【当前重构点:】
新螺栓拧紧后并未立刻放行。
拧紧顺序同样被重新计算。两根螺栓若一次达到最终扭矩,衬板会在缺口处先被拉偏。梁师傅先把周围六根旧螺栓回松四分之一圈,再按对角顺序分三级加载。百分之四十预紧、百分之七十预紧、最终预紧,每一级都用超声测量螺栓伸长量。
扭矩扳手只能告诉人拧了多大力,螺纹摩擦却会吃掉其中一部分。真正把衬板压住的,是螺栓被拉长后产生的回弹力。
最终两根新螺栓的伸长差只有三微米,周围旧螺栓也重新恢复设计载荷。衬板贴合面用塞尺检查,最薄的零点零二毫米塞片都无法插入。
周野在衬板背面布置应变片,用气炮发射等效质量的钝头弹,模拟叶片碎片冲击。
一声闷响震动整座试验舱。
衬板最大位移十四毫米,两根新螺栓没有滑移,残余预紧力保持在百分之九十六。
防护条件通过。
涡轮转子当晚装入高速舱。
真空泵启动,把舱内空气逐渐抽走。高速旋转若处在常压中,叶片搅动空气会产生巨大热量和功率损耗,真空能够模拟更纯粹的离心载荷。
转速升到额定值的百分之三十时,一号轴承温度正常。
百分之五十,振动开始增加。
百分之六十八,转子接近第一临界转速,振动从零点四毫米快速升到一点一毫米。
操作员准备按程序快速越过临界区。
周野却喊停。
振动相位不对。
正常不平衡引起的振动,相位应随转速平稳变化。当前相位每隔三秒跳动一次,更像支承刚度在改变。
转子降速后,众人检查轴承座。固定螺栓无松动,润滑油压也正常。
林浩把升速录像逐帧查看,发现真空管路在泵组脉动时会轻碰轴承座外壳。碰撞很轻,却足以让高灵敏度传感器误以为支承刚度变化。
管路加装柔性隔振段,第二次升速。
为了防止新的管路模态落入转子升速区,林浩先用小型激振器扫频。原硬管在六十七赫兹附近有明显共振峰,正好对应刚才的相位跳动;改造后的峰值被推到一百二十赫兹以外,阻尼也提高近三倍。
周野仍让操作员在百分之六十转速停留两分钟。振动没有增长,真空管接头位移只有零点零六毫米,才允许继续升速。
百分之六十八,振动峰值零点七毫米。
相位平稳越过九十度。
百分之八十。
百分之百。
转子在额定转速保持十分钟,七个修复榫槽的应变与其他区域一致。
下一步是百分之一百一十五超转。
转速刚升到百分之一百零七,真空度突然下降。
系统报警。
舱内压力正在快速上升。
若空气大量进入,高速叶片会像一台失控压气机一样搅热气体。还没等离心载荷达到目标,叶片就可能先被温度毁掉。
操作员开始紧急降速。
可真空泵出口阀的反馈信号,停在了关闭位置。
它明明应该全开。