第700章 机身减重提效率,铝材特性巧利用(1/2)
陈景澜抱着那卷发动机图纸前脚刚走,秦昭廷后脚就扑到了长桌另一端——那里堆着最新一批机身结构详细图纸。他抓起一张机身骨架剖面图,眼睛像探照灯一样扫过每一根梁、每一个隔框。
“不对劲。”他突然说。
正收拾油箱防护图纸的江砚秋抬起头:“什么不对劲?”
“这些结构件的材质标注。”秦昭廷把图纸摊在桌上,手指点着几个关键承力部件,“主梁、隔框、纵梁……怎么还按原设计的钢材标注?咱们现在有优质铝材了啊!”
林烽放下茶杯走过来。图纸上确实如秦昭廷所说,许多结构件的材质栏还写着“合金钢”或“铬钼钢”——那是P-51原设计的标准。
“原设计有它的道理。”江砚秋推了推眼镜,“钢材强度高,特别是抗疲劳性能好。铝材虽然轻,但……”
“但咱们的铝材不是普通铝材!”秦昭廷打断他,从文件夹里抽出一份材料性能报告,“谢工那边最新送检的数据——抗拉强度480兆帕,屈服强度420兆帕,疲劳寿命比常规航空铝材提高百分之四十!这性能,已经接近某些中低强度钢材了!”
林烽接过报告快速浏览。数据确实漂亮,特别是那个疲劳寿命指标——对于要承受无数次起降、机动载荷的飞机来说,这比单纯强度更重要。
“你想怎么改?”林烽问。
秦昭廷像等这句话等了很久,立刻抽出草图纸开始画:“第一,所有非主要承力结构的钢制件,全部换成铝材。比如这些辅助纵梁、隔框的加强筋、蒙皮支撑条……换成铝材,重量能减三分之一。”
江砚秋已经开始心算:“这部分重量……大约能减八十公斤。”
“不止!”秦昭廷越说越兴奋,“第二,利用铝材铸造性能好的特点,把一些复杂组件做成一体化铸造件。比如这个——你们看机翼根部的连接框架。”
他用红笔圈出图纸上一个由十几个零件拼装而成的复杂结构:“原设计用钢材,必须分解成多个小件加工再组装,因为钢材铸造复杂形状困难。但用咱们的铝材,完全可以用精密铸造一次成型!零件数量减少,装配工时降低,整体性还更好!”
“一体化铸造的减重效果更明显。”江砚秋的眼睛也亮了,“减少连接件、螺栓、垫片……这些‘死重’往往占结构重量的百分之十以上。而且整体结构刚性会提升,应力分布更均匀。”
林烽点头:“这个思路对。但关键承力部位呢?比如主梁、起落架安装座——这些地方载荷大,铝材能扛住吗?”
“这就是我要说的第三点。”秦昭廷翻到材料报告的力学性能曲线页,“咱们铝材的比强度——就是强度与密度的比值——已经超过了原设计用的中碳钢。也就是说,只要适当增加截面尺寸,铝制主梁完全能达到甚至超过钢梁的承载能力,而重量还能轻!”
他飞快地在草图纸上画出一根梁的截面图:“钢梁截面这样,铝梁截面这样——加宽百分之二十,加厚百分之十五,截面积增加,但密度只有钢的三分之一,总重还是更轻。而且更大的截面意味着更优越的抗弯抗扭性能。”
会议室里安静下来,只有铅笔在纸上划过的沙沙声。江砚秋已经拿出计算尺和材料力学手册,开始核算秦昭廷提出的方案。
林烽则走到窗前,看着窗外工艺车间透出的灯光。那里,新一批铝锭正在被加工成各种零件。如果秦昭廷的方案可行,这些银灰色的金属将发挥比预想中更大的价值。
“林工!江工!秦工!”门又被推开了,陆哲远这次端着一个冒着热气的大茶缸,“我听说你们又在搞大事情?是不是要给机身装什么新设备?我这儿有个想法,在机腹加装一个小型风扇,给电子设备主动散热——”
“小陆啊。”秦昭廷头也不抬,“你先算算,在飞机上多装一个风扇,要增加多少重量?供电系统要增加多少负荷?带来的那点散热效果,值不值这个代价?”
陆哲远张了张嘴,蔫了:“也、也是……那我再去想想……”
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