第五十六章铝合金试制成功

希德尼卡姆被任命为龙魂飞机制造公司总设计师，安东诺夫则任命为总设计师助理。

对于全金属多叶变矩螺旋桨，希德尼卡姆和安东诺夫都产生了狂热的兴趣，这可是开创性的设计，不亚于全金属单翼飞机的发明！特别是听说这种螺旋桨可以把飞机动力系统气动效率提高一倍以上，两位来自不同国度的设计师眼睛里都开始发光，如果把现在的飞机螺旋桨换上这种螺旋桨，那么飞机的性能将会得到多大的提升？这简直难以想象。

另外，废气涡轮增压器同样是一件对飞机发动机性能提升有巨大作用的产品，卡姆在英国霍克公司也曾经了解过，英国有几家公司都在开发这种产品，不过一直卡在材料和工艺的关口上，没有研制成功。而美国人虽然宣称已经研制成功，却并没有将他们的涡轮增压器安装到批量生产的飞机上，卡姆甚至都怀疑美国人的涡轮增压器是否真的实用，否则他们不可能不把这样的产品卖到欧洲来。

因为这两种产品都要用到高性能的铝合金，而目前在世界上还没有适合用于金属变矩螺旋桨叶片和涡轮叶片的铝合金产品，还有锻造用的铝合金的熔炼工艺还不够成熟，以至于生产出来的铝合金材料不是太软就是太脆，或者夹杂着大量的砂眼气泡，一经锻造就出现大量的裂纹，根本就不能制造成叶片。

就在菲利普任命卡姆为总设计师的第三天，2A11铝合金配方终于熔炼成功！

菲利普写出的配方只做了几次小调整，马克西米连他们几人更很快找到了最佳的配料计算方法，比如配方中的镁，由于很容易在熔炼中烧损，因此在计算配料的时候，必须取上限值。而且在熔炼时，装料的顺序也非常重要，哪种材料先加哪种材料后加，这些对铝合金的熔炼都有影响。炉温的控制就更加重要了，熔剂的选择也是不可以忽视的。幸好菲利普的配方是经过了后世无数科技工作者反复试验出来的东西，虽然某些配料并不完全一样，但还算是非常成功了。

当菲利普听到安娜告诉他这个好消息的时候，也忍不住大步跑到试验室。只见试验室里好几个人围在试验台上面，有公司副总经理卢卡斯、总设计师希德尼卡姆、总设计师助理安东诺夫，还有马克西米连、大卫、保罗和费力克斯。

菲利普直接走到试验台前，抓起几片铝合金板仔细观察了一下，欣喜地道：“不错，不错！这些试验产品从外观上看就很好，表面没有明显的缺陷，缩孔、砂眼、气孔和夹渣都非常少，如果能利用压铸技术，这些铝板质量应该还能再上一个台阶！”

安东诺夫不解地问道：“菲利普先生，对于铝合金的制造工艺我还不是太了解，你说的压铸技术，究竟是一种什么样的技术呢？”

菲利普看了看众人，只见他们也一脸的期待，便点了点头缓缓道：“大家知道铝的化学性质是非常活泼的，在熔炼过程中易与水反应，氧化并吸收氢。氢在铝合金中从液态到固太的饱和溶解度相差很大，这使得铝合金铸件中极易产生针孔和夹杂等缺陷，去除铝合金液体中的气体和夹杂，提高熔体质量，就可以提高铝合金铸件和锻件的质量及性能。比如采用挤压的方法，或是半固态压铸的方法，就可以在很大程度上提高铝合金材料的质量。”

“比如半固态压铸法，就是在液态铝合金凝固时进行搅拌，在一定冷却速度下获得50%甚至更高因相组分的浆料，然后再用这种桨料进行压铸。它需要将铝合金液体送入特殊设计的压射成形机筒中，利用螺旋装置施加剪切使其冷却成半固态浆料，然后进行压铸。”菲利普放下手中的铝板道。

马克西米连接道：“是啊，半固态压铸的确可以让铝合金收缩量变小，浆料又具有较好的流动性，便于补缩；而且比较容易制造出无气孔的材料，它的浇注温度又低，还可以进行热处理和组焊，提高了力学性能，非常适合作为锻造材料，更是锻造螺旋桨叶片的好材料呀！”

菲利普感慨道：“现在咱们可以开始购进锻造设备，锻造铝合金桨叶也是非常复杂的工艺，由于桨叶是一种三元复杂曲面形状，而且对于加工精度要求比较高，在锻造过程中不能破坏铝合金材料的力学性能。最后还要经过一系列的表面处理，螺旋桨叶片才算完工。”

安娜不知道什么时候也到了试验室，听到菲利普这样一说，她皱着眉头道：“啊，这个小小的螺旋桨叶片制造起来这么复杂啊！我还以为随便把它扭成那种形状就完了呢！”

菲利普呵呵笑道：“安娜，金属螺旋桨就是因为非常复杂，所以现在还很少有公司成功把它制造出来。如果是木质螺旋桨，倒是非常简单，木质螺旋桨是由具有相同厚度，同样形式的若干层桦木木料用防水树脂粘合在一起，经粗加工、精细加工成为具有精确翼形，桨距尺寸的桨叶。木材易于加工，而铝合金则不一样，铝合金螺旋桨的特点是，结构强度高，桨叶薄而轻，可以引导更多的空气流过发动机使发动机得到更好的冷却，维修工作少，使用和维修的成本低等。但同样的，它的制造工艺就复杂得多了。”

卢卡斯也好奇地问道：“菲利普，这种铝合金螺旋桨到底要如何加工才能达到要求呢？”

菲利普笑着解释道：“铝合金螺旋桨是用整块的硬铝锻造而成的。再通过机加工和人工打磨来获得满意的翼型，通过轻微扭转桨叶，获得满意的桨叶角。最后，还要经过一系列化学处理，才能得到满足使用要求的桨叶。而变矩控制装置就更加复杂了，螺旋桨变大距和变小距一般都靠液体压力来进行的调整，用改变桨叶角的方法改变螺旋桨的阻力力矩，实现转速调节的目的。”

在接下来的几天里，其余几中铝合金也都一一试制成功。与此同时，菲利普也购进了一批航空工业所用的机械加工设备，因为马上就要开始投入金属变矩螺旋桨的试制，只有解决了多叶变矩螺旋桨的问题，才能在大型运输机设计中使用这种先进的6叶或8叶螺旋桨。