北风依旧凛冽,但比寒风更刺骨的,是骤然降临的严峻现实——苏联单方面撕毁合同,撤走全部专家,带走了关键的技术资料和图纸。
五院乃至整个国家的国防尖端项目,仿佛一夜之间被抽掉了主心骨,陷入了前所未有的困境和迷茫。
何雨柱临危受命,被任命为一个紧急成立的“特种材料攻关指挥部”的常务副组长,组长由一位德高望重的副院长兼任,但实际担子全压在了何雨柱肩上。他们的第一个,也是最紧迫的任务,就是解决高性能航空发动机涡轮盘材料的自主制备问题。
原先苏联援助的镍基高温合金配方和工艺参数成了废纸,而我们自己试制的涡轮盘,在模拟高温高速的台架试验中,不是严重变形,就是直接断裂,根本达不到设计要求的使用寿命。
会议室里,气氛比窗外的天气还要冰冷。来自钢铁研究院、有色金属研究院以及几家大型钢铁厂的专家和技术骨干坐满了房间,个个面色凝重。
负责冶金工艺的副总工,一位姓周的老专家,指着投影幕布上那张布满了裂纹和蠕变孔洞的涡轮盘残骸照片,痛心疾首:
“问题很明确!我们现有的镍基合金,高温强度、抗蠕变性能和持久寿命,全面不达标!苏联人给的配方里,那些关键的微量元素添加比例和热处理工艺,我们根本摸不着头脑!没有合格的涡轮盘,我们的战机就是一堆废铁,上不了天!”
一位来自东北某大钢厂的总工程师搓着粗糙的大手,眉头拧成了疙瘩:“周总,不是我们不尽心!冶炼高纯度镍基合金,需要超高功率电弧炉、真空熔炼炉,这些设备我们要么没有,要么精度不够!还有那些微量元素,像什么铼、钽、铪,添加量要求精确到万分之几,我们的计量和控制手段跟不上啊!巧妇难为无米之炊!”
“没有米,就想办法找代粮!没有巧妇,我们就自己学,自己练!”何雨柱的声音不高,却带着一种不容置疑的坚定,打破了会场的悲观气氛,“苏联人能搞出来,我们中国人就一定搞不出来?我不信这个邪!”
他走到台前,目光扫过全场:“从现在起,忘记苏联那个配方。我们从头开始,搞我们自己的高性能涡轮盘材料!”
“从头开始?”下面一片哗然,“何组长,这谈何容易!合金设计如同大海捞针,没有理论指导,没有实验数据积累,这要摸索到什么时候?”
“理论我们有基础,数据我们一点点攒!”何雨柱斩钉截铁,“我建议,我们改变思路,不跟苏联人在复杂的多元合金体系里硬碰硬。我们集中力量,主攻定向凝固工艺和粉末冶金这两个有可能实现弯道超车的技术路径!”
“定向凝固?粉末冶金?”很多老冶金专家露出了疑惑的神情。这在当时是国际上最前沿的技术,国内几乎是一片空白。
“对!”何雨柱在黑板上画着示意图,“定向凝固,可以让合金晶体沿着受力方向定向生长,消除横向晶界,大大提高高温强度和抗热疲劳性能。粉末冶金,可以将合金制成极细的粉末,再热压成型,成分更均匀,性能更稳定!这两条路,都可能绕开我们对大型真空熔炼炉和复杂微量元素精确控制的绝对依赖!”
这个大胆的战略转向,让在场所有人都倒吸一口凉气。这无异于放弃相对熟悉的追赶路径,去开辟两条充满未知和风险的崭新道路。
“何组长,定向凝固炉、雾化制粉设备,这些我们都没有!怎么搞?”
“粉末冶金,工艺极其复杂,粉末氧化、污染问题怎么解决?”
“这风险太大了!万一两条路都走不通,我们耽误不起这个时间!”
质疑声此起彼伏。何雨柱耐心地听着,等声音稍歇,他才缓缓开口:“设备没有,我们可以土法上马,自己设计,自己改造!我知道困难重重,但请大家想一想,跟在别人后面,永远只能吃灰!只有掌握核心原理,走出自己的路,我们才能真正站起来!”
他拿出了之前在陀螺仪项目上成功的经验,以及从副院长《过程控制论》中领悟到的系统优化方法,详细阐述了如何将材料研发看作一个多变量、多目标的复杂系统,通过设计正交实验、建立数学模型,来高效筛选合金成分和优化工艺参数。
他的思路清晰,逻辑严密,虽然听起来依然艰难,却让众人看到了一丝科学的希望和可行的路径。
在得到了上级的默许和支持后,何雨柱将攻关团队分成了“定向凝固”和“粉末冶金”两个大组,他自己则坐镇中枢,协调资源,把握方向。
接下来的日子,是一场与时间赛跑的艰苦鏖战。
“定向凝固组”在一个废弃的仓库里,利用一台老旧的大型真空炉进行改造。没有精确的温度梯度控制系统,他们就靠老师傅的经验和手工调节;没有合适的模壳材料,他们就试验了几十种陶瓷配方……失败了一次又一次,拆了装,装了拆,车间里日夜灯火通明,弥漫着金属和耐火材料混合的焦糊味。
“粉末冶金组”的困难更大。高纯度金属粉末的制备是关键。没有先进的惰性气体雾化设备,何雨柱带着几个年轻技术员,硬是鼓捣出了一套“简易水雾化装置”,但最初制出的粉末不是氧化严重就是形状不规则。他们像淘金一样,一遍遍调整水压、喷嘴结构、熔融金属的过热度……每个人的手上、脸上,都沾满了黑乎乎的金属粉末。
何雨柱几乎住在了指挥部,办公室的灯光总是亮到深夜。他不仅要处理两个组遇到的技术难题,还要应对来自各方面的压力和质疑。有人写信告状,说他“好大喜功”、“劳民伤财”、“不切实际”。韩菡看着他日益消瘦和沉默,心疼不已,却只能默默支持。
转机出现在“粉末冶金组”。在一次几乎绝望的试验后,负责检测的小张突然冲进何雨柱的办公室,手里举着一个刚做完金相检测的样品,激动得语无伦次:
“何组长!成了!你看!这组织!这晶粒度!前所未有!性能初步检测,已经接近苏联老样品数据的百分之八十了!”
何雨柱一把抓过那个小小的样品,在灯光下仔细观看,那均匀细密的微观组织,仿佛世界上最美的图画。他猛地一拍桌子,声音因为激动而有些颤抖:“好!太好了!告诉同志们,方向对了!继续优化工艺参数,尤其是烧结温度和压力!”
“定向凝固组”也随后传来好消息,他们通过改进模壳设计和控制冷却速率,成功制备出了具有定向柱晶组织的试棒,高温性能有了显着提升!
胜利的曙光,终于穿透了厚重的阴云。
经过数百次失败的摸索和无数个不眠之夜,具有自主知识产权的新型高温合金材料和初步的定向凝固、粉末冶金工艺,终于被这群不信邪的中国科技工作者攻克了!
当采用新材料、新工艺制造的涡轮盘,在台架试验中成功通过了严格的耐久性考核,各项指标全面达到甚至部分超过设计要求的消息传来时,整个指挥部,乃至整个五院都沸腾了!
在简朴而热烈的庆功会上,那位曾经激烈反对的周老专家,端着酒杯走到何雨柱面前,老泪纵横:“何组长!我服了!心服口服!是你带着我们,杀出了一条血路啊!这条血路,是我们中国国防工业真正的脊梁!”
何雨柱举起酒杯,眼中闪烁着泪光和坚毅:“同志们,这只是一个开始!苏联人卡不住我们的脖子!以后,还有更多的‘卡脖子’技术等着我们去攻克!只要我们有这股不服输、敢创新的劲头,就没有我们中国人迈不过去的坎!”
何雨柱知道,这个成绩来之不易,而未来,还有更多、更艰难的挑战在等待着他们。
但他和他的战友们,已经用行动证明,中国人的智慧和脊梁,是任何困难都压不垮的!