大国无疆-第55章
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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�
