中国青年网|核心部件攻关记：中国大火箭身上的氢泵涡轮是怎么造出来的( 二 )
“科研攻关和打仗一样 ， 没有准备、毫无把握地上阵 ， 是兵家大忌 。 ”杨锐告诉采访人员 ， 他当时所能做的就是紧急召集团队成员制定对策 ， 立即启动研究 ， 希望在项目答辩前掌握关键数据 ， 支撑研究方案 。
值得一提的是 ， 就是在这次会上 ， 杨锐让一个年轻人挑了大梁 ， 他指定了刚获得博士学位两年的徐磊作为研究骨干 。
“在科研条件具备之后 ， 人成了最关键的因素 。 ”杨锐告诉采访人员 ， 2002年 ， 在粉末设备建设期间 ， 他招收了博士研究生徐磊 ， 作为开展钛合金洁净粉末冶金研究的储备人才 。
刚开始这位年轻人的研究之路并不顺利——因为设备缺乏合乎要求的安装场地 ， 重新建房花了3年多时间 ， 这意味着 ， 徐磊在中科院金属所攻读博士研究生期间 ， 一直没有获得质量合格的粉末 。
徐磊告诉采访人员 ， 整个研究磕磕碰碰 ， 不尽理想 ， 一直到他博士毕业答辩 ， 设备也没安装好 。 2007年毕业 ， 他不得不到南京找了一家汽车公司工作 。
一年后 ， 设备安装成功的消息传来 ， 徐磊立即辞职回到中科院金属所 ， “我只有一个念头 ， 是时候继续我当初想做而未能做成的研究工作了！”
“艺高人胆大”
氢泵涡轮在零下253摄氏度高速旋转工作 ， 承受巨大载荷 ， 粉末冶金制备的钛合金材料性能 ， 能否满足应用要求 ， 是项目面临的第一个挑战 。
杨锐告诉采访人员 ， 那段时间 ， 他和团队成员加班加点工作 ， 在短时间内完成了母合金、电极、制粉、包套、热等静压、样品加工、性能测试全过程 ， 并通过反复试验优化参数 。
“这个过程中 ， 大家的齐心协力和相互配合至关重要 。 ”杨锐说 ， 研究部副主任刘羽寅、研究员雷家峰等分头安排落实 ， 对工作按计划进度完成也起到了重要保障作用 。
这其中 ， 低温力学性能测试环境苛刻 ， 要求很高 ， 当时全国只有中科院理化技术研究所低温中心具有相关条件和资质 ， 该中心负责人李来凤曾在金属所获得硕士学位 ， 他一接到请求即全力协调加班测试 。
“这些 ， 都给我们团队及时获得性能数据 ， 提供了极大的帮助 。 ”杨锐说 。
测试结果表明 ， 制备的粉末合金性能稳定地高于技术指标要求 ， 良好的开局给予了团队极大的鼓舞 。
杨锐告诉采访人员 ， 当时有4个团队参加项目竞争 ， 但答辩的时候两个团队临时撤出 ， 最终他所在的科研团队以较扎实的工作基础和详尽的研究方案胜出 。
尽管拿到了项目 ， 但杨锐团队第一次开展粉末冶金部件研究 ， 公开文献上只见大致轮廓和最终结果 ， 对关键技术和工艺过程只字不提 ， 研制难度可想而知 。
“这个项目名义上的研究周期是5年 ， 但用户需要尽快开展一系列试验 ， 而手上无试验件可用 ， 正‘等米下锅’ ， 因此沟通时对进度要求很紧 。 ”杨锐说 。
据他介绍 ， 氢泵涡轮属于闭合空腔结构 ， 内部无法进行机加工 ， 对成形后的尺寸精度要求很高 ， 而粉末致密化时体积收缩高达30% ， 控制复杂形状轮廓尺寸的难度极大——这是项目遇到的最大技术障碍 ， 如果完全依靠一轮一轮反复实验优化尺寸 ， 成本极高 ， 且时间上不允许 。
那时 ， 杨锐正作为首席科学家承担材料计算设计的一个“973”项目 ， 团队在材料计算模拟方面有较好积累 。
徐磊告诉采访人员 ， 在着手部件成形试验之前 ， 他和科研团队开展了大量的模拟计算 ， 这对包套优化设计和快速逼近理论尺寸起到了至关重要的作用 ， 有效减少了必需的实验验证轮次 。 这也让大幅度压缩研制周期成为可能 。
徐磊说 ， 涡轮的空腔是靠放置内部型芯实现的 ， 若采用硬质型芯 ， 虽然有利于高温成形时控制尺寸 ， 但冷却时易将部件内部结构撑裂 。 若采用软质型芯 ， 虽然可避免裂纹 ， 但尺寸控制难上加难 。
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