第四十章 蓝天梦,何去何从

“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。

“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2.2-2.3Ma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?”

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……”