“小时候,我们经常看见天空中自由翱翔的小鸟,它们挥舞着翅膀自由地在天际飞翔。蓝天相间着白云,美丽的大自然里它们可以尽情的享受。飞向蓝天,成了我们儿时最初的梦想!”
“真要是能长上一双翅膀飞入蓝天,那可就成怪人了!还是看看我们人类自己能不能找出什么法子,借着机械的力量扎根天空!”张宇看着长了两个黑眼圈的王助,只能帮他把散落一地的图纸重新收拾整齐。
早就听说这回国第二排的学生们勤奋得很,今日张宇专门腾出时间过来瞧一眼,结果和自己屋子更混『乱』的状况,很是明了的告诉张宇自己,这些人果然是废寝忘食的疯子。“王工,这包子稀饭再软和也得慢慢吃才行。你这些图纸该不会平时就那么当桌布用吧!”看着狼吞虎咽吃着早餐的王助,张宇依稀感受到那种当初自己为了甲壳虫劳累的感觉。
“我可是把它们当成宝贝,从来没当桌布用过!”说完,王助狠狠地咬下最后一个肉包子,灌了几口稀饭后,左右手对着嘴巴一抹,一顿早餐算是搞定了。“昨晚一不小心就睡了八个小时,足够了。对了,既然你不请自来了,我这儿还有很多的问题需要请教你,咱们不妨坐下来共同研究研究?”
“研究是可以,可你这办公室好像没我坐的地儿啊!”张宇环顾一周,看时看到了两张椅子不过上面都堆放着各种书刊,而好不容易有一个凳子,上面也放着不堪入目的饭碗,之所以不堪入目是因为这碗已经看不出究竟是哪一天装过夜宵的了。[]大国无疆40
“咱们坐地上,图纸大刚好可以全部展开!”说完,王助立马让张宇帮忙将那些个椅子凳子往一旁放,腾出了一大个空地让两人席地而坐,当然俩人中间有了一个一平方多的地儿,刚好供展开图纸。
“按照你给的资料,我们经过分析之后也确定放弃双翼飞机的相关研究。正如资料所讲述一样,飞机之所以能飞入天空,主要是看飞机的飞行速度和机翼的平面面积。飞行速度越大、机翼面积越大,所能产生的升力就越大,单机运载量愈大或者说速度会更快。咱们有条件发展更好的发动机以赋予飞机更大的动力……”
正如王助所说早期的飞机,由于没有好的发动机,结构材料也粗糙简单,只能尽量加大机翼的面积来取得足够的升力,一个机翼不够用两个甚至更多,但双翼以及更多机翼的飞机,速度慢、机动『性』差,随着航空发动机技术的进步,肯定会被逐一淘汰的,因为有了更好的发动机,只需要单翼也能让飞机具备足够的升力了。当然,目前世界上最好最先进的飞机也就是正在一战战场上使用的,还都是双翼飞机。
“双翼飞机有他存在的理由和使用范围,他缓慢的速度和可观的运载量,放在任何时候都不会过时,比如说我们未来可以用它们作为农用飞机使用,喷洒『药』剂之类的活还是得慢悠悠的飞机才行。所以只能说我们的研究重点是单翼飞机,而不是武断地绝不涉足双翼飞机。对了,我给你的那些资料全部都看完了?”张宇还有点喜欢坐在地上办公了,偌大的图纸直接放在地上,谈论工作时候特别方便两方都可直观看到全幅图纸。
“就像你刚才所说的那样,我们把研究的全部都放在了全金属结构单翼飞机。在发动机技术足够先进的情况下,我们对你给的三套图纸进行了研究。单翼单发的高速飞机、单翼双发的运输机、单翼四发的大型运输机,我们一一进行了研究。”说着,王助展开了一幅飞机的主视图纸和张宇谈论起来。
航空工程其实和汽车工程几乎一样,它需要专业的机型设计、材料挑选、零部件制造、飞机组装与成型等等,整个过程几乎是汽车工业的翻版,一个是陆地上奔行的,另一个是在天空飞翔的,两者的工业体系有所相似但也有不同的地方。具体制造上两者几乎都是一样,但不同的地方就在于制造材料和产品设计上。当然飞机设计需要考虑的东西更多也更为复杂,但却受制于自然条件的限制,其机型变化并不大。倒是制造材料上,航空事业一直在进步而且速度更快于汽车工业。
人类的航天材料经过几个阶段的进步,木材、钢、铝合金、钛合金、塑料、复合材料、特殊合金等等。第一阶段材料使用中,又以云衫和桦木应用最多,莱特兄弟制造的第一架装有活塞发动机的飞机中,所用木材占占据了近百分之五十的材料比例,包括目前一战战场上使用的双翼战斗机、大型轰炸机等,它们也是发动机、木材、钢丝等组合而成。
木材由于具备一定的强度和韧『性』,尤其是它质轻的特质更是让它们在慢速双翼飞机上的应用相当成功,可一旦飞机速度的增加、载荷增加、结构形状变得更加复杂、使用周期与环境的变化等等,诸多不可预测的因素会给结构脆弱的木质飞机带来巨大的挑战。迟早更耐用更可靠的金属也会走向飞机材料运用,只不过自治区只是想进入第二阶段更早一点,以便占据航空领域的制高点。
“未来飞机将要消耗大量的铝合金,现在的金属铝应用广泛,不知道未来能否满足航空业的需求?”
俩人商讨完飞机结构设计之类的理论问题,慢慢过渡到了第二个难题,那就是飞机制造所需材料上,没有合适的材料肯定就不能让图纸上的辛苦研究产物,经过加工制造转化为可以使用的实物,那再好的理论研究与飞机设计都是枉然。
看了好久图纸之后,本来就很是有飞机制造天赋的王助已经算是领会到了张宇的好意,随即向提出了一个现实问题。
听王助提出这么一个问题,张宇满意的点头,他知道王助已经打心眼里确立了金属飞机的重要『性』。“这个问题我们已经解决了,在离南宁不远的平果县,我们已经建立了一个大型的金属铝冶炼厂,含有铜、镁、锰、硅、铁等元素的杜拉铝合金已经在我们的汽车上有应用,我们已经发现通过调整加入元素的含量,可以有效控制铝合金的强度,不同强度的铝合金我们都能已经实现大规模生产,目前的汽车上尤其是轿车,我们已经运用了不少的铝制合金材料,在减重、增强结构强度等方面效果非常不错。”
论金属飞机制造,铝的应用可谓是异常广泛。铝合金可以大量用于飞机骨架、蒙皮及受力件,虽然铝合金的强度随温度升高而降低,当飞机速度较高时,气动加热会影响铝合金强度。但在飞行范围内时,仍可使用铝合金材料制作飞机结构。也就是说在一定飞行速度范围内,铝合金飞机依旧是王者。
当然,没有掌握着自治区整体发展状况的王助,他肯定不知道目前自治区的各种发展现状,自然也不知道中国铝业公司目前已经具备了较大规模的生产能力。不过得到张宇的满意回答,他算是了却了一大顾虑。
“这样最好,飞机实现陆地起飞与着陆,其最大的困难就是飞机的结构强度,飞机实现飞行的高速度和矫捷的机动『性』能,还取决于飞机的动力系统和传动控制系统。咱们可以暂且将两大的研制放置一边,考虑飞机的结构强度才能………”
“我知道你在想什么?有再好的发动机和相关系统,却没有足够的机体结构保证机体安全,就和汽车一样,还不如不造的好。铝合金虽然可以用于飞机骨架之类的部件制造,但它却无法用于其它地方,比如机翼的后梁、主起落架枢轴及轴座、翼根连接件,这些地方都需要能承受一定强度的材料制作,你可别忘了我们是干什么起家的!”
张宇的言下之意就是让王助想想目前自治区工业的专长,连庞大的汽车系统工程都能拿下,能造出品质不错的产品自然有强大自身实力做保证,要知道一辆汽车有34个系统包括130多个独立总成,需要具备40余种技术条件,能够制造包含标准轴承在内共计63个轴承,而标准轴承更是要有制造29种标准的能力。全身几百个部件将近七千余零件,对材料制备与应用不驾轻就熟,怎么敢轻易涉足汽车制造。
“我们在汽车和机械设备制造上,已经广泛的使用马氏钢。马氏钢含镍百分之十七到十九,8左右的钴,3左右的铜,0.15左右的钛,最主要是碳含量最大只在万分之三,加上以及限量的猛、硅、硫、磷、铝、硼、钙和锆之后,马氏钢比通常的低碳钢有更高的断裂韧『性』和冲击强度,而且热处理简单。”
所到这儿,张宇爬起来好不容易找到了一些一次『性』纸杯,给两人都盛满一杯后权当润喉用了,一杯温水壶里不知什么时候的冷水喝下之后,张宇才接着说道:“制作的成本虽然非常高昂,但是它应用在各种锻件上效果的确是非常不错。而且就像造汽车一样,我们的飞机也不能节约成本,置质量和『性』能于不顾。飞在天上都安全,结果落地却酿成事故,岂不成了大笑话?”[]大国无疆40
张宇将喝完的纸杯扔进纸篓桶里,自个倒翻腾找起图纸来。“对了,我记得我给你不少的发动机资料,你都藏哪儿去了?”找了半天,都是一些各种部件的图纸,要么就是大图愣是没找到发动机方面的。
“在我屁股下面呢!”说完,王助很是尴尬地把一大叠图纸拉了出来,歉然的说道:“这些东西都太高深了对我而言简直就是困难极了,我这些天能熬成熊猫眼全靠它们作孽!”
“你可知道这些东西的重要『性』,要远远高于我们汽车方面的技术资料吗?拿来垫屁股,你还真是有创意得很!”张宇拿过被压得扁扁的图纸,一一展开之后开始看了起来。过了一阵才说道:“莱特兄弟的飞机就跟玩具似的,你既然是在美国学习了那么久?对他们的发动机使用情况了解多少?”
“航空发动机技术可谓是整个航天工程的重中之重,也是困扰整个世界飞机制造业的老大难,要是有足够好的飞机,估计莱特之的航空先驱也不会可劲儿地研究双翼飞机了。当然话又说回来,我研究过莱特兄弟使用的四缸水平直列水冷发动机,这台发动机不是专业的航空发动机,他的功重比太小了,欧洲已经出现伊斯潘诺-西扎v型『液』冷发动机,这种发动机的功率已达到一百三左右,功重也提升到了零点七左右,我估计他们能实现轻型飞机突破一百五十公里的时速大关。”
“还有呢?继续说说你的见解。”张宇要是不看过另一个时空的王助资料,很是对眼前的放浪不羁毫无生活规律的人感到怀疑,就冲他那和自己雷同的生活工作习惯,张宇也只能信一半怀疑一半,是不是和后世史书描述那样是个航空天才,得靠实力来证明。
“另外,气冷发动机冷却十分困难,为了冷却不得不将发动机『裸』『露』在外,大大增加了飞机飞行阻力,但是『液』冷式的发动机可以实现冷却简易问题,又存在功率过小的问题。所以,我认为咱们的飞机制造必须先搞定发动机这项技术难关,要不然,谈不上什么金属结构飞机。就我看来『液』冷式发动机非常不错,能够在一定程度上广泛应用。不过我知道你肯定会有更好的办法,说来听听!”
绕了半天圈子,王助才提出了自己考虑的重点,也就是在他看来应该是有限考虑发动机的事情,其次才是其他方面的研究。被这么一个圈子绕得,张宇只能发笑了,本以为自己是在考人,结果还是对方在试探自己,俩人看来都知道航空要以动力研究为重,可就是都想要将引对方往其他方面去想,看看对方是不是真的有水平。结果转悠一圈下来,俩人还是不约而同将重点放回了同一个地方不再转悠了。
“这个『液』冷式发动机我也知道一点,在美国的时候我就听说过,法国塞甘兄弟发明的旋转汽缸气冷星型发动机,但是这个玩意儿的确是因为曲轴固定,而汽缸旋转的功率无法增大问题受到了应用限制,固定汽缸的气冷星型发动机肯定能获得更好的冷却效果。”
“为了减小发动机阻力,我们可以使用发动机整流罩,顺便也能解决冷却的问题。如果将发动机设计为两排或四排汽缸的,那增加功率也不成问题了。废气涡轮增压器也将提高了高空条件下的进气压力,从而改善了发动机的高空『性』能,如果能实现螺旋桨的变距,那就可以进一步增加螺旋桨的效率和发动机的功率输出。”
张宇对比着图纸很是快速的解释着各种设计作用之所在,当然一些化学手段同样可以解决这些问题,比如在冷却排气门内充上金属钠,可以很好解决解决了排气门的过热问题;向汽缸内喷水和甲醇的混合『液』,可在短时内增加功率三分之一;高辛烷值燃料将提高了燃油的抗爆『性』,使汽缸内燃烧前压力由增加到九,既提高了升功率,又降低了耗油率。
“咱们其实已经可以为航空工业立项了,一直这么靠一个小小的研究所研究研究,不付诸实践怎么可能取得实质『性』的进步。尤其是帝国主义列强的飞机都在轰隆隆地当兵器使用了,咱们却还握着大把先进技术资料苦苦思索更好的方案,何不大胆尝试一番?”
“就像以前那个怪物总理事给你们说的什么:我们本来就一无所有,大胆创新努力实践,即便失败了我们依旧会有收获,大不了重新再来。那你就真信奉他的狗屁了?”张宇收拾起那些个资料,站起身来看着带着两个超级黑眼圈的王助,他当然知道航空工程研究所的其他人也会是这般模样。“航空工程虽然看起来就是围绕着飞机飞机忙个不停,咱们汽车工程也一样如此,但它可比汽车困难多了。真有那个想法去攀登,你可得有足够的心理准备才行。”
张宇诚恳地给王助说着事实,他知道人类尤其是一心要科技强国的自治区,肯定是要从活塞时代向燃气涡轮时代进军的,活塞式发动机并不可怕也不是一项艰巨的工程,但随着事业的进步,航空燃气涡轮发动机将取代了活塞式发动机,开创了喷气时代的路程可就异常艰辛了。
也就是说,对于活塞发动机为主的航空工程,张宇并不担心王助等人没有那个能耐消化,可确立了进军航空事业,就如同为自己选择了一个发展方向一样,除了义无反顾的坚持下去别无他法,但喷气时代推重比巨大的涡喷和涡扇发动机、耗油率低起飞推力大的涡桨和应用于直升机的涡轴发动机,没有哪一个不是诱人的大项,一旦投身其中必然极其耗费时间,少则五六年多则十余年的时间将在艰辛之中度过。
当然,张宇还并没有给王助等人说出未来的发展问题,但投身于如此困难重重事业,就如同要心甘情愿往火坑里跳,作为知晓情况的人张宇不得不让王助谨慎考虑。“这航空事业可不比造汽车,一旦立项就有大量的资源注入,自治区『政府』肯定有立项就有需要成绩的要求。汽车,我们最快可以数个月便拿出成就,而飞机,就不是那么好出成绩的!完善的理论研究可以让以后的路好走一点,何去何从你一个星期后再给我答案吧!”
“也是,研究所里有不少同志,我们是不是该负担更重责任了?还得大伙一起商量商量才行,团结才是进步的阶梯嘛!”王助说完,立马开始收拾起地上的资料来,两人一阵忙碌才让这些不该如此杂『乱』对待的宝贝恢复了该得到的处理,那就是进入铁柜子里好生呆着。“我们一起去问问其他人的意见。蓝天梦,究竟何去何从……”!~!
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