肖衛(wèi)國看了看會議桌邊的三十余名技術人員，心里已經有了計較，昨天晚上他熬夜加班，總算是有了一個最好的解決辦法，當然他只是從理論上知道，要最終實現解決渦輪葉片疲勞裂紋的問題，還是要靠在座的這些人。

    “各位設計師和工程師，你們辛苦了！”肖衛(wèi)國感激地道，“為了風雷霆噴氣發(fā)動機的研制你們付出了辛勤的汗水和努力，這些我們都看在眼里，記在心里。渦輪是噴氣發(fā)動機當中熱負荷和動力負荷最大的部件，所以在研制的過程中出現這樣的問題也是再所難免的！畢竟我們這是在走別人從未走過的路。也許還會有更多的問題和困難在等著我們，但是只要我們認真想辦法，是一定可以解決這些問題的?！?br/>
    說到這里，肖衛(wèi)國拿起梅塞施密特面前的事故報告，大聲道：“從你們的調查報告中，我已經發(fā)現了問題的根本所在。這次風雷噴氣發(fā)動機渦輪葉片的裂紋不是由動力載荷導致的，所以解決這個問題的根本不在更換高溫合金材料或是改進工藝。那么，這次風雷發(fā)動機在持久試車中產生的渦輪葉片裂紋究竟是什么原因產生的呢？大家可能沒有注意到一個細節(jié)，那就是所有的裂紋都是穿過葉片的前緣或是后緣，并與葉片的邊緣垂直！而且這一次裂紋主要集中在葉片的葉尖部位！這說明了什么呢？這說明引起裂紋的原因是熱應力！”

    梅塞施密特都不知道肖衛(wèi)國已經有了答案，聽到他這樣一說，頓時感覺這個問題似乎很快就將迎刃而解了，于是他很感興趣地追問道：“菲利普，原來你早就有答案了?。】煺f說看，為什么會是熱應力導致的。咱們又有什么辦法可以解決？”

    其余的技術人員也紛紛緊盯著肖衛(wèi)國，他們很想知道，為什么肖衛(wèi)國一來就知道了問題發(fā)生的原因，他們研究了好幾天，卻是一籌莫展，最后只能匆匆下了一個現在看來是嚴重錯誤的結論。實際上。這次肖衛(wèi)國相當于是在給這些技術人員上了一堂生動的課，這樣的機會可不多得，所以每一個人都認真地聽，認真的記錄著。

    肖衛(wèi)國神情凝重地道：“大家要知道，影響高溫渦輪轉子葉片的低循環(huán)疲勞壽命的因素主要有熱沖擊產生的熱應力、高速旋轉離心載荷產生的拉伸力、氣動力及金屬材料性能等。渦輪葉片總壽命的大部分是在起動和停車過程中由于受瞬態(tài)熱應力影響而損失的。所以由此看來，我們的基礎試驗研究做得還不夠，所以才會出現這樣的問題。那么解決這個問題最有效的辦法是什么呢？不是使用新的高溫合金材料，也不是靠降低渦輪前溫度，相反今后我們要提高發(fā)動機的性能。主要就是靠提高渦輪前溫度來實現。所以現在的問題來了，解決渦輪葉片疲勞裂紋的辦法，就是要針對問題產生的原因來。既然是由于熱應力導致的，又不能降低渦輪前溫度，那么我們還可以通過其他的辦法來降低渦輪葉片的工作溫度嘛！”

    一名設計師突破激動地道：“我想到了！是不是可以引入冷空氣，對發(fā)動機渦輪葉片進行冷卻？而且，這個冷空氣只能通過發(fā)動機渦輪葉片的內部，就像是活塞發(fā)動機的散熱器一樣！”

    肖衛(wèi)國點了點頭道：“你說得很正確！我們做為設計師和工程師。就是要多用發(fā)散性思維來思考問題。采用有效的冷卻措施是發(fā)動機安全可靠工作的有力保證，也是降低高溫材料成本的有效措施。今后我們要提高發(fā)動機的推力。主要就是靠提高發(fā)動機渦輪進口燃氣溫度來實現，但是高溫合金材料的耐熱溫度總是有限的，這就要靠先進的設計來有效降低發(fā)動機渦輪特別是渦輪葉片的溫度。我們的發(fā)動機渦輪葉片設計成中空，也就是為了對葉片進行冷卻，但是目前我們的葉片冷卻設計有問題，沒有引入冷空氣來對葉片進行冷卻降溫。這才產生了渦輪葉片疲勞裂紋?！?br/>
    梅塞施密特好奇地道：“菲利普，那我們應該怎么樣設計，才能更好地對發(fā)動機渦輪葉片進行冷卻呢？”

    肖衛(wèi)國正色道：“我們要設計一套冷卻系統。當然，對于冷卻空氣的引用，必須考慮到壓力、流量和溫度的問題。冷卻空氣可以從壓氣機中引出。不同級的空氣壓力是不同的，必須要保證冷卻空氣能夠按一定的方向與速度，沿冷卻表面進行流動，還要考慮排放冷卻空氣處的壓力。冷卻空氣的流量取決于冷卻的要求，需要全面考慮和設計調試，可以得用限流孔來調整和分流局部冷卻空氣量。冷卻空氣來自于壓氣機，每一級壓氣機的溫度不同，有的本身就達到了二百多度，這樣的空氣就不適合用來冷卻。”

    梅塞施密特點了點頭道：“菲利普，你說的我也明白了。不過，僅僅是這一個冷卻系統是不是能夠充分保證發(fā)動機渦輪壽命達到設計指標呢？”

    肖衛(wèi)國呵呵笑道：“其實這個冷卻系統已經可以解決目前的問題了。當然，如果要使渦輪的壽命更長更有保證，也有其他的辦法，不過那就不是一時半會可以用得上的，今后我們可以在后續(xù)的改進型號中應用那些新技術。我簡單說說兩個渦輪葉片疲勞強度提高的技術吧，一是表面強化，二是表面防護?！?br/>
    梅塞施密特好奇地道：“菲利普，你說說這兩個技術具體是如何實現的吧!”

    “表面強化是提高渦輪葉片疲勞強度的有效方法之一，比如表面淬火和表面滾壓。這些強化表面層的工藝措施可以提高渦輪葉片的表面硬度，從而減少渦輪葉片的表面損傷，而最主要的還是在渦輪葉片表面形成一層具有壓縮殘余應力的表面層。渦輪葉片的疲勞損壞是由其表面層所受的拉應力所引起的，表面層的殘余壓應力可以抵消一部分拉應力，從而使渦輪葉片的疲勞強度得到提高。渦輪葉片疲勞破壞一般都是從表面開始，而表面與高溫燃氣環(huán)境接觸，這對疲勞強度影響很大。因此，采用合適的表面防護方法，使葉片表面與高溫燃氣環(huán)境隔離可以提高葉片的耐高溫疲勞強度。渦輪葉片表面防護提高的措施研制一種高溫涂層。”肖衛(wèi)國侃侃而談道。(未完待續(xù)。)

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