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第七章 总装的难题与召唤兽的抉择

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  周六下午两点,工程训练中心的地下实验室里气氛凝重。

火箭总装遇到了一个没人预料到的问题——连接刚度不足。

陈青山蹲在装配台前,看着那截40厘米长的碳纤维箭体。一级箭体已经组装完毕,发动机舱、电子设备舱、级间分离机构都已就位。问题出在二级箭体与载荷舱的连接处。

“这里,”张伟指着连接法兰的缝隙,声音低沉,“按照设计,二级箭体通过这个法兰与载荷舱螺栓连接。但我们在做刚度测试时发现,连接处的实际刚度只有理论值的60%。”

“为什么?”陈青山问。

“法兰加工精度不够,”林涛递过来一个游标卡尺,“你看,法兰面的平面度偏差0.2毫米。螺栓上紧后,接触面不是完全贴合,有微间隙。在振动环境下,这里会成为一个薄弱环节。”

沈思快速计算着影响:“如果连接刚度不足,整箭的弯曲振动频率会进一步降低。我们之前估算的最低50赫兹,可能降到30甚至20赫兹。而推力波动频率是5赫兹,虽然还是不共振,但频比从10倍降到4倍,风险增加了。”

“而且,”张伟补充,“刚度不足的地方在飞行中会产生应力集中。如果振动加剧,这里可能首先破坏——二级箭体带着载荷直接飞出去,任务失败。”

陈青山盯着那个0.2毫米的缝隙。在游标卡尺的刻度上,这个数字很小,但在工程上,它意味着潜在的灾难。这就像游戏里,一个装备的属性差那么几点,平时看不出来,但打高难度BOSS时,就是生与死的区别。

“能修吗?”他问。

“重新加工法兰,至少三天,”张伟说,“来不及。下周就要验收了。”

“用垫片填充缝隙呢?”林涛提出。

“可以试试,但要计算垫片的压缩刚度。如果垫片太软,没用;太硬,可能把法兰压坏。”

沈思在草稿纸上画示意图:“我们需要找到一种材料,刚度适中,能填充0.2毫米间隙,还要耐高温——发动机工作时,连接处温度可能到80度。”

陈青山脑子里快速过材料。橡胶太软,金属太硬,塑料……他突然想起什么:“PTFE(聚四氟乙烯)怎么样?我们实验室有0.2毫米厚的PTFE薄膜。它耐高温,刚度介于橡胶和金属之间,而且有弹性,能补偿加工误差。”

“PTFE……”张伟思考,“它的压缩模量大约500MPa。0.2毫米厚的薄膜,在螺栓预紧力


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