加力燃烧室温度过高的原因:
“董事长,问题查出来了,加力燃烧室温度上升太快了,耐高温涂层不足以抵抗1700℃以上高温,02J的涂层厚度已经比01J厚了不少,再厚的话,可能要龟裂了,除此之外,我们没有好的解决办法了,除非有更加好的耐高温涂层技术。”
沐阳思索了下,问道:“我们还有几台没有喷涂层的加力燃烧室?”
“还有三台吧,我们一共研制五台发动机做试验。”
“好的,我想下解决方法,你们也多捉摸一下,看看有没有好的解决方案。”
“好的。”
韩立恭敬地点头,他打算回去再开个专题会议,共同攻关这个技术难题。
发动机结构不能动,一动就得重新设计,而且这发动机结构已经很合理了,目前问题不在结构上;
冷却系统不能动,采用金属3D增材技术制造镂空结构,冷却系统上升了几个档次,要不然升温更快。
愁呀!
韩立一脸发愁,退出董事长办公室。
等韩立离开后,沐阳从系统商店里找耐高温涂层技术。
这类技术有很多种,比如热障涂层(TBC)、氧化铝涂、防腐坑涂层、陶瓷涂层、氟碳涂层、碳化硅涂层等。
像加力燃烧室,发动机工作时振动大,使用陶瓷涂层就不适合,太脆了。
目前公司发动机使用的是镍基高温合金涂层技术,韧性不错,但一样不能涂太厚,耐高温温度有限,最高可以抵抗1780℃的高温。
这个耐高温性能很厉害了,一般来说,常见的耐高温涂层可以抗高温1000℃左右,可以抗高温1500℃以上的涂层比较难得了。
例如,碳化硅涂层可以抵抗高达1600℃的高温,钼涂层可以抵抗高达1700℃的高温。
沐阳综合公司目前的情况,看了两个小时,找了一款涂层技术,钼钨涂层技术,韧性比镍基高温合金略差,但耐高温温度可达到恐怖的2000℃的高温。
除此之外,没有耐高温更高的涂层材料了。
沐阳认为,哪怕阅读系统升到8级,这种耐高温材料不会有太高的突破,除非有新型耐高温元素融入。
或者说,有一种特别的冷却技术。
“就算这种材料能够达到抵抗2000℃的高温,但韧性下降了,很容易裂,愁呀!”
沐阳叹气,光耐涂层温度能抵抗还不足够,加力燃烧室的不仅高温,还高压,工况很复杂,所以对涂层韧性要求非常高。
公司火箭发动机也是使用同样的涂层材料,实验就发现过涂层开裂情况,如果换上略差一点的钼钨涂层,也许耐温度性能达到了,但寿命会下降许多。
他认真捉摸了一会,感觉使用钼钨涂层技术还是风险太大了。
“咦,我为什么不从冷却技术上想办法呢?”
突然间,沐阳想到另一种方案。
燃烧室的结构材料镂空的,可以通冷却气或冷却液的,他的惯性思维是从耐高温涂层上面解决问题,却没想过,从冷却液体或气体中寻找方案。
若有一种冷却气体或冷却液体冷却效果很好,原来的涂层方案也不用更换。
“找找看,钻进死胡同了。”
沐阳拍下自己额头,就算不使用阅读系统,他也很快想到了全合成液态金属、氦3、液氦等。
目前发动机镂空内使用的冷却气体是惰性气体氮气,可以用于循环冷却。
但比氮气更好的,比如氦3,或者浓度更大的液氦。
同浓度下,氦3则比氦气冷却效果还要好。
甚至,氦3气的冷却效果比液氦都要好。