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没有精细的流场模拟,他们就利用现有的风洞设备进行改造,测量叶片在不同攻角、不同流下的动态响应。
戈壁滩的夜晚,寒风刺骨,实验室里却灯火通明。何雨柱和年轻人一起守着示波器,盯着那微弱跳动的信号,分析着海量的数据。
几天几夜的连续奋战,终于抓到了蛛丝马迹。数据分析显示,在新设计的叶片上,确实存在一个以往被忽略的高阶耦合振动模态,其频率恰好落在动机达到百分之八十推力时,气流经过静子叶片产生的尾流激振频率范围内!
动态应力测量也证实,在共振生时,叶片根部的实际应力远设计许可值!
病因找到了!
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接下来的就是治疗。如何避免共振?改变气流激振频率很难,那就改变叶片的固有频率。
何雨柱再次提出了一个让习惯遵循苏联图纸的工程师们瞠目结舌的方案——“主动失谐”。
“我们不需要把所有叶片都做成一模一样。”
何雨柱解释,“可以有意识地在同一级转子上,使用几种固有频率有细微差别的叶片,按照特定顺序安装。
这样,即使存在气流激振,由于每个叶片的响应频率不同,就无法形成强大的同步共振,能量会被分散掉,整体振动水平就能大幅下降。”
“这……这不是破坏了转子的平衡吗?”刘总工担忧道。
“只要控制好频率差的范围,对平衡的影响微乎其微,远小于共振带来的破坏。”
何雨柱信心十足,“这就像一排士兵正步走过桥,如果步调完全一致,可能引桥梁共振;但如果大家的步伐稍微有点不一致,反而安全。”
这个“主动失谐”的方案,再次引了争议。这完全违背了当时追求“绝对一致”的精密制造理念。
但在铁一般的测试数据面前,以及何雨柱坚持“实践是检验真理唯一标准”的态度下,基地领导最终拍板,按照新方案,紧急加工一批具有细微频率差异的叶片,重新组装转子。
时间紧迫,所有人都在争分夺秒。当新的转子被吊装进动机,进行第四次试车时,整个基地的心脏都仿佛被攥紧了。
点火,加……
推力平稳上升……
百分之七十……百分之七十五……百分之八十!
通过了!监测仪表上,叶片的动态应力始终保持在安全范围!
百分之八十五……百分之九十……百分之一百!
“达到额定推力!运行稳定!”
“持续运行考核通过!”
成功了!
压抑已久的欢呼声和掌声瞬间引爆了整个控制室!
牛总工紧紧抱住何雨柱,这个硬汉子眼眶都湿了:“小何!成了!真的成了!你这‘主动失谐’的法子,神了!”
老马也走上前,用力握着何雨柱的手,感慨道:“何主任,我服了!你让我们看到了,搞工程不能光盯着材料和图纸,还要懂背后的动力学!你这是给我们上了生动的一课啊!”
寒风依旧凛冽,但每个人的心里都燃着一团火。
何雨柱走出控制室,望着戈壁滩上空稀疏的星辰,长长舒了一口气。他知道,这只是漫长征途中的一关,共和国自主研制的航空动机,还需要攻克无数这样的难关。
但他相信,只要坚持科学精神,敢于跳出框框思考,就没有跨不过去的火焰山。
他搓了搓冻得僵的手,转身走向依然灯火通明的技术楼,下一个难题,已经在等着他了。
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