0946预研启动后的第二个月,第一个技术瓶颈出现了。
问题是陈曦发现的。她在做复合材料壳体铺层角度优化的时候,发现了一个让她头疼的现象:壳体的轴向刚度和环向强度之间存在一个天然的矛盾——想要轴向刚度好,铺层角度要小;想要环向强度高,铺层角度要大。这两个要求指向相反的方向,找不到一个同时满足两者的最优解。
陈曦尝试了上百种铺层方案,用有限元软件跑了上千次仿真,结果都差不多——要么轴向刚度达标但环向强度不足,要么环向强度合格但轴向刚度差一截。她把这个问题在周例会上提了出来,会议室里沉默了很长时间。
许致远看着陈曦投影出来的数据图,眉头拧成了一个疙瘩。“如果保持现有铺层角度不变,只靠材料本身的性能提升,能不能同时满足两个指标?”
陈曦摇了摇头。“我算过。即使把碳纤维的模量和强度都提高百分之二十,也只能勉强够到指标的下限。没有安全裕度,不能这么干。”
“那就换材料。”坐在角落里的一个声音说。
所有人都转过头去。说话的是张瑞。他是被秦念叫来参加这个会的——虽然他已经不直接负责壳体研发了,但他的经验对新人来说是一笔宝贵的财富。
张瑞站起来,走到白板前,拿起记号笔画了一个简单的示意图。“0945的壳体用的是第一代碳纤维复合材料,性能已经挖得差不多了。想再往上提,必须在材料体系上做文章。比如用更高模量的碳纤维原丝,或者换一种基体树脂。”
陈曦的眼睛亮了一下。“高模量碳纤维?国内有吗?”
“有,但没在型号上用过。性能数据我知道一些,模量比现有的高百分之十五,但工艺性差,缠绕的时候容易起毛。”张瑞转身看着许致远,“这是个风险。新人用新材料,搞不定就卡住了。”
许致远想了一会儿。“如果用新材料,陈曦,你有把握吗?”
陈曦没有马上回答。她在心里把新材料的各项性能指标过了一遍,又把工艺环节可能遇到的问题逐一想了。然后她抬起头,看着许致远。“我需要做工艺验证。先做小样,把铺层和固化跑通了,再看性能。给我两个月。”
“两个月太长。一个月。”许致远的语气不容商量。
“一个月就一个月。”陈曦没有犹豫。
张瑞看着这批年轻人的劲头,嘴角微微弯了一下。他想起了自己刚进所时的样子——也是这么愣,这么敢干,这么不怕撞南墙。不同的是,那时候秦念在身后撑着,现在这批年轻人身后也站着人,但站着的不是秦念了,是他们自己。
一个月后,陈曦拿出了新材料的工艺验证结果。
小样测试的数据比她预想的还要好。新材料的模量比现有材料高了百分之十八,强度高了百分之十二,铺层角度优化到±38度时,轴向刚度和环向强度同时达标,安全裕度还留了百分之十五。唯一的代价是缠绕速度比原来慢了百分之三十,生产节拍会受影响。
许致远看完数据,沉默了一会儿。“生产节拍的问题,先不管。定型之前,性能优先。等性能锁定了,再优化工艺。”
陈曦点了点头,把数据整理好,发给了秦念。
秦念收到数据的时候正在办公室里审阅0946的经费预算。她打开邮件,看完那组数据,在回复栏里打了一行字:“不错。但缠绕速度的问题,不能等到定型后再解决。同步攻关,工艺和材料并行。陈曦,你把工艺优化的需求提给总装厂,让他们提前介入。”
陈曦收到回复的时候,正在实验室里清理设备。她看着那行字,在心里默念了一遍,然后拿起电话,打给了总装厂的技术科。
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