第二根线画出来,是第一根轴的同心圆放大:“这是外轴,空心设计,套在主轴上。外轴通过一套行星齿轮组,连接到低压涡轮的输出端。”
她停下笔,抬头看向围过来的工程师们:“高压涡轮驱动主轴顺时针旋转,低压涡轮驱动外轴逆时针旋转。两个旋转方向相反,扭矩相互抵消。”
有人在草稿纸上开始计算扭矩平衡。
“螺旋桨改为四叶。”朱琳继续画,“两组,每组四片,总共八片叶片。前组安装在外轴前端,后组安装在主轴前端。两组螺旋桨同向安装,但旋转方向相反——这就是共轴反转。”
图纸上,一个复杂的传动系统逐渐成型。主轴和外轴之间需要精密的轴承系统来支撑相对转动;两组螺旋桨之间必须有足够的间隙防止碰撞;齿轮箱要重新设计,功率分配要精确计算……
“最难的是这个。”朱琳在主轴和外轴的连接处画了一个复杂的剖视图,“差速同步器。它要保证两组螺旋桨的转速在任何工况下都保持预设的比例,同时还要能微调,以平衡可能存在的制造误差。”
黄文瀚盯着图纸,眼睛发亮:“理论上……完全可行。但制造精度要求极高,主轴和外轴的同轴度误差不能超过千分之三毫米。轴承必须是特种材料,要能承受高温、高转速和巨大的径向载荷。”
“那就用最好的材料。”朱琳放下铅笔,“从苏联进口的钛合金还有多少库存?”
“还有十二吨。”
“全用了。”朱琳拍板,“不够就从‘鲲鹏’项目的配额里调。李燕,你负责材料处理。秦川家的,你负责热处理工艺。黄文瀚,你带总体设计组,今天之内完成所有零件图纸。”
命令下达,车间瞬间沸腾。
数控机床的操作员开始编程,材料组去仓库调拨特种钢材,热处理车间点亮了高温炉。绘图板前,十几个工程师同时开工,计算尺的滑动声、铅笔的沙沙声、低声讨论的技术术语,在巨大的车间里回响。
午饭和晚饭都是送到工位上的。有人啃着馒头眼睛还盯着图纸,有人一手拿筷子一手按着计算器。车间里的灯一直亮着,窗外从白天到黑夜,又从黑夜到黎明。
第三天凌晨四点。
最后一组齿轮的加工完成。主轴和外轴经过四十八小时的人工时效处理,已经消除了内部应力。差速同步器的三十七个精密零件全部检验合格。
“组装。”黄文瀚的声音沙哑,但透着兴奋。
行车吊起主轴,缓缓放入已经组装好的齿轮箱。外轴从另一端套入,十名技术员同时操作,用激光对中仪调整同轴度。
“千分之二点五……千分之二……千分之一点八……好!锁紧!”
螺栓被扭矩扳手依次拧紧,每一声“咔嗒”都清脆有力。
两组四叶螺旋桨被安装到位。银灰色的复合材料叶片在车间灯光下泛着冷光,前后两组叶片交错排列,间距经过精确计算,既能保证气动效率,又不会在高速旋转中发生干涉。
清晨六点,组装完成。
全新的共轴反转涡轮螺旋桨发动机,静静地躺在装配架上。它比原来的设计复杂了一倍,重量增加了15%,但每个人都知道,这个代价是值得的。
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第四天,高空测试台。
改进后的发动机被重新安装。技术人员进行了更加细致的检查——两组螺旋桨的动平衡做了三次,轴承的润滑系统测试了五遍,差速同步器的电子控制单元反复校核。
朱琳站在控制室里,看着窗外的测试台。晨光从东方地平线升起,给发动机镀上一层金色。
“总指挥,可以开始了。”黄文瀚说。
“点火。”
按钮按下。
这一次,发动机的启动声听起来都不一样——更加沉稳,更加有力。两组螺旋桨开始旋转,前组顺时针,后组逆时针,在空气中搅出两股方向相反的涡流。
仪表盘上,功率指针平稳上升:八千、一万、一万一千……
振动值始终保持在绿色区间。
“一万两千马力!达到设计值!”监测员的声音带着激动。
“继续加力。”朱琳说。
燃油流量增加。发动机的轰鸣声增大,但依然平稳。螺旋桨的转速继续提升,测试台周围的气流变得狂暴,地面上的尘土被卷起,形成一个旋转的尘环。
“一万三千马力!”
“一万三千五百!”
指针最终停在一万三千八百马力的刻度上。发动机稳定运行,所有参数正常。差速同步器的数据显示,前后螺旋桨的转速比例始终保持在预设的1:1.02,扭矩平衡误差不超过3%。
黄文瀚长长地吐出一口气,转头看向朱琳:“总指挥……成了。”
朱琳没有立刻回答。她盯着测试台上那台咆哮的机器,看着两组反向旋转的螺旋桨在空气中切出完美的气流通道。她的眼神很深,像是在看这台发动机,又像是在看更远的东西。
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