第388章 应对航天材料回收难题(1 / 2)
新一代运载火箭正式启动可回收技术研发,火箭发动机要能多次重复使用,对材料的要求比之前高了一大截。
刚完成回收试验的发动机材料试样,第一时间送到了林荞的实验室。林荞看着这批带着高温痕迹的试样,对陈阳说:“先做全面性能检测,看看多次使用后,材料还能不能达标。”
陈阳立刻带着测试组忙活起来,把回收后的材料放进测试台,模拟火箭发射、回收的全流程工况。
三天后,检测报告摆在了会议桌上,陈阳脸色不太好看:“林姐,问题找到了,发动机上的纳米涂层磨损得厉害。”
“多次高温烧蚀和气流冲刷后,涂层变薄、起皮,材料性能直接下降。按这个状态,最多只能重复用5次。”
老吴拿起磨损的涂层试样,用手摸了摸表层:“咱们原来的涂层,重点放在耐高温上,耐磨性能没做重点强化。”
“可回收火箭要反复入轨、返航,涂层既要扛高温,还要扛得住多次气流冲刷,原来的配方顶不住。”
张教授看着微观检测图,补充道:“涂层和基体的结合力也有点下降,五次使用后,局部已经出现脱落迹象。”
林荞敲了敲桌面,语气坚定:“可回收火箭的核心就是降成本,材料用得次数太少,维护成本就降不下来。”
“咱们必须研发新的耐磨型纳米涂层,既要保住耐高温性能,还要大幅提升耐磨性,把使用次数提上去。”
当天团队就定了研发方向,老吴牵头改涂层配方,陈阳负责模拟重复使用测试,张教授分析涂层微观结构。
老吴回到涂层车间,对着原来的配方单琢磨:“要耐磨,就得在涂层里加耐磨的成分,还不能影响耐高温。”
他叫来小周:“试试在纳米涂层里加少量碳化硅耐磨颗粒,这种材料硬度高,还耐高温,刚好适配火箭工况。”
小周立刻按新配方调配涂层原料,用高速搅拌机把耐磨颗粒和原涂层材料混合均匀。
第一批耐磨涂层试样很快做好,陈阳马上进行重复使用模拟测试,连续做5次高温循环试验。
测试结束,陈阳查看数据:“耐磨性比原来好了不少,但到第7次的时候,涂层还是出现了轻微磨损。”
老吴盯着试样看了半天:“光加耐磨颗粒不够,涂层结构也要改。做双层结构,底层负责粘牢,表层专门负责耐磨。”
说改就改,老吴重新调整喷涂工艺,先喷一层结合力强的底层,再喷一层含耐磨颗粒的表层,形成梯度涂层。
第二轮试样做好后,陈阳再次启动测试,一次又一次模拟火箭发射、回收的高温循环。
做到第8次时,涂层依旧完好,性能没有明显下降。团队成员都松了口气,继续往下测试。
第9次、第10次测试全部完成,陈阳拿着最新的报告,激动地喊:“成了!10次使用后,涂层没磨损、没脱落,性能全都达标!”
老吴快步凑过来,反复核对数据:“耐高温性能一点没降,耐磨性提升了一倍多,完全满足可回收火箭的要求。”
张教授看着微观电镜图,笑着说:“双层梯度结构太管用了,底层抓得牢,表层耐磨损,材料的重复使用寿命直接翻了倍。”
林荞看着完整的测试报告,心里的石头终于落地:“从5次提升到10次,火箭的维护成本能降一大半,可回收技术的核心难题解决了。”
为了确保万无一失,团队又做了多批次重复性测试,每一批试样的性能都稳定在10次重复使用的标准。
消息传到火箭可回收研发项目组,王总工当天就赶到实验室,现场查看测试过程。