哈工大的深秋,金黄的银杏叶铺满了校园小径。陈默(此时已是哈工大-中科院联合培养的直博生,导师挂靠在中科院某重点实验室)刚结束与“巡风”DESC项目组的激烈讨论,脸上带着一丝疲惫,但眼神依旧明亮。他婉拒了王浩“再去实验室盯会儿”的邀请,快步走向校门口——今天是妹妹陈雪放月假回家的日子,他答应了去车站接她。
刚出校门,一个穿着深蓝色中山装、精神矍铄的老者迎面走来,身边跟着一位年轻的助手。老者看到陈默,眼睛一亮,朗声笑道:“陈默同学?这么巧!正要去找你!”
陈默立刻认出来人,恭敬地行礼:“林教授!您好!” 这位正是他名义上的中科院挂名导师之一,林剑舟院士,国内船舶工程与结构力学泰斗,新一代国产航母论证委员会核心专家!林院士虽不直接指导陈默的日常研究(主要方向是动力和材料),但对这位“军工大摸底”的传奇学生极为关注,常以顾问身份给予支持。
“别客气,叫我林老师就行。”林院士笑容和蔼,拍了拍陈默的肩膀,“刚从‘巡风’那边过来?听说你们搞了个‘爆震助燃’的新花样?胆子不小啊!不过,年轻人就得有这股闯劲!” 他话锋一转,压低声音:“今天找你,是有个‘大家伙’的事,想听听你这‘材料魔术师’的意见。”
两人走到路旁的长椅坐下。林院士示意助手展开一份厚厚的、带着“绝密”字样的文件,翻开其中一页,是航母飞行甲板的局部结构图。
“小陈,咱们的‘大船’(指新一代国产航母),吨位和载机量都要上个大台阶。这甲板,”林院士的手指重重敲在图纸上,“是关键中的关键!要扛住几十吨重的舰载机成千上万次的冲击、摩擦、还有高温尾焰!现有的特种钢材方案,重量是个大包袱,而且抗疲劳和耐高温性能到了瓶颈。”
他目光灼灼地看着陈默:“你们‘青河’的T40碳纤维复合材料,在‘惊雷’发动机和‘火眼金睛’镜座上表现出的高强度、高韧性、耐高温和轻量化特性,让我们非常动心!论证会上有人大胆提出:能不能用T40复合材料,制造部分飞行甲板的支撑结构、甚至…某些非关键区域的甲板面板?”
陈默心头一震!航母甲板!这是真正的大国重器核心!他深吸一口气,没有立刻回答,而是仔细看着图纸和相关参数要求(抗压强度、抗冲击韧性、耐高温性、摩擦系数、长期海洋环境耐受性)。
“林老师,理论上,T40复合材料的比强度(强度/密度)和比模量(刚度/密度)远超顶级钢材,减重潜力巨大。其耐高温性能(惰性气氛下可长期耐受2000°C以上,短时更高) 应对舰载机尾焰没问题,优于钢材。抗疲劳性更是复合材料的天生优势。” 陈默条理清晰地分析。
“但是,”他话锋一转,指出关键难点,“海洋环境是最大挑战! 高盐高湿,T40的树脂基体长期浸泡可能存在老化、吸湿导致性能下降风险。摩擦系数和耐磨性需要特殊表面处理,要能经受住舰载机轮胎的反复碾压和钩索的剧烈摩擦。还有抗冲击性,极端情况下(如异物撞击),复合材料的损伤模式和可修复性与钢材不同。”
林院士听得连连点头:“问题抓得很准!这正是论证的焦点。所以,想请你这位‘材料主人翁’,从实际生产和技术角度评估:短期内,T40复合材料在航母甲板上的应用,能走多远?最有可能在哪些部件率先突破?需要哪些配套研究和验证?”
陈默沉思片刻:“林老师,我认为最稳妥也最易见效的切入点,是非直接承力但要求轻量化的支撑结构件,比如部分甲板下的桁架、轻型设备平台支架。这些地方环境相对温和,减重效益显着。至于甲板面板本身…” 他摇摇头,“涉及面太广,可靠性要求极高,需要大量的环境模拟试验(盐雾、湿热循环、紫外老化)、摩擦磨损试验、甚至实船搭载测试。短期内风险太大,但可以作为长远攻关方向。”
“好!务实!”林院士赞许道,“就按这个思路,你尽快组织‘青河’那边,提供一批适用于海洋环境的T40复合材料样件(带防护涂层)和相关性能数据(尤其是长期老化预测),我们安排专项环境考核和结构验证试验!只要支撑结构减重这条路走通了,就是重大突破!给咱们的‘大船’松松绑!”
两人又就材料细节和试验方案讨论了一会儿。临走前,林院士看着陈默略显疲惫的脸,关切地说:“小陈啊,国之重器重要,但身体和家人才是本钱。听说你妹妹今天回来?快去吧!搞科研是马拉松,别把自己绷太紧。”
告别林院士,陈默赶到车站时,陈雪乘坐的大巴刚好到站。十六岁的陈雪出落得亭亭玉立,扎着马尾辫,看到哥哥,开心地挥舞着手臂跑过来。
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