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“小時候,我們經常看見天空中自由翱翔的小鳥,它們揮舞著翅膀自由地在天際飛翔。藍天相間著白云,美麗的大自然里它們可以盡情的享受。飛向藍天,成了我們兒時最初的夢想!”
“真要是能長上一雙翅膀飛入藍天,那可就成怪人了!還是看看我們人類自己能不能找出什么法子,借著機械的力量扎根天空!”張宇看著長了兩個黑眼圈的王助,只能幫他把散落一地的圖紙重新收拾整齊。
早就聽說這回國第二排的學生們勤奮得很,今日張宇專門騰出時間過來瞧一眼,結果和自己屋子更混亂的狀況,很是明了的告訴張宇自己,這些人果然是廢寢忘食的瘋子。“王工,這包子稀飯再軟和也得慢慢吃才行。你這些圖紙該不會平時就那么當桌布用吧!”看著狼吞虎咽吃著早餐的王助,張宇依稀感受到那種當初自己為了甲殼蟲勞累的感覺。
“我可是把它們當成寶貝,從來沒當桌布用過!”說完,王助狠狠地咬下最后一個肉包子,灌了幾口稀飯后,左右手對著嘴巴一抹,一頓早餐算是搞定了。“昨晚一不小心就睡了八個小時,足夠了。對了,既然你不請自來了,我這兒還有很多的問題需要請教你,咱們不妨坐下來共同研究研究?”
“研究是可以,可你這辦公室好像沒我坐的地兒!”張宇環顧一周,看時看到了兩張椅子不過上面都堆放著各種書刊,而好不容易有一個凳子,上面也放著不堪入目的飯碗,之所以不堪入目是因為這碗已經看不出究竟是哪一天裝過夜宵的了。
“咱們坐地上,圖紙大剛好可以全部展開!”說完,王助立馬讓張宇幫忙將那些個椅子凳子往一旁放,騰出了一大個空地讓兩人席地而坐,當然倆人中間有了一個一平方多的地兒,剛好供展開圖紙。
“按照你給的資料,我們經過分析之后也確定放棄雙翼飛機的相關研究。正如資料所講述一樣,飛機之所以能飛入天空,主要是看飛機的飛行速度和機翼的平面面積。飛行速度越大、機翼面積越大,所能產生的升力就越大,單機運載量愈大或者說速度會更快。咱們有條件發展更好的發動機以賦予飛機更大的動力……”
正如王助所說早期的飛機,由于沒有好的發動機,結構材料也粗糙簡單,只能盡量加大機翼的面積來取得足夠的升力,一個機翼不夠用兩個甚至更多,但雙翼以及更多機翼的飛機,速度慢、機動性差,隨著航空發動機技術的進步,肯定會被逐一淘汰的,因為有了更好的發動機,只需要單翼也能讓飛機具備足夠的升力了。當然,目前世界上最好最先進的飛機也就是正在一戰戰場上使用的,還都是雙翼飛機。
“雙翼飛機有他存在的理由和使用范圍,他緩慢的速度和可觀的運載量,放在任何時候都不會過時,比如說我們未來可以用它們作為農用飛機使用,噴灑藥劑之類的活還是得慢悠悠的飛機才行。所以只能說我們的研究重點是單翼飛機,而不是武斷地絕不涉足雙翼飛機。對了,我給你的那些資料全部都看完了?”張宇還有點喜歡坐在地上辦公了,偌大的圖紙直接放在地上,談論工作時候特別方便兩方都可直觀看到全幅圖紙。
“就像你剛才所說的那樣,我們把研究的全部都放在了全金屬結構單翼飛機。在發動機技術足夠先進的情況下,我們對你給的三套圖紙進行了研究。單翼單發的高速飛機、單翼雙發的運輸機、單翼四發的大型運輸機,我們一一進行了研究。”說著,王助展開了一幅飛機的主視圖紙和張宇談論起來。
航空工程其實和汽車工程幾乎一樣,它需要專業的機型設計、材料挑選、零部件制造、飛機組裝與成型等等,整個過程幾乎是汽車工業的翻版,一個是陸地上奔行的,另一個是在天空飛翔的,兩者的工業體系有所相似但也有不同的地方。具體制造上兩者幾乎都是一樣,但不同的地方就在于制造材料和產品設計上。當然飛機設計需要考慮的東西更多也更為復雜,但卻受制于自然條件的限制,其機型變化并不大。倒是制造材料上,航空事業一直在進步而且速度更快于汽車工業。
人類的航天材料經過幾個階段的進步,木材、鋼、鋁合金、鈦合金、塑料、復合材料、特殊合金等等。第一階段材料使用中,又以云衫和樺木應用最多,萊特兄弟制造的第一架裝有活塞發動機的飛機中,所用木材占占據了近百分之五十的材料比例,包括目前一戰戰場上使用的雙翼戰斗機、大型轟炸機等,它們也是發動機、木材、鋼絲等組合而成。
木材由于具備一定的強度和韌性,尤其是它質輕的特質更是讓它們在慢速雙翼飛機上的應用相當成功,可一旦飛機速度的增加、載荷增加、結構形狀變得更加復雜、使用周期與環境的變化等等,諸多不可預測的因素會給結構脆弱的木質飛機帶來巨大的挑戰。遲早更耐用更可靠的金屬也會走向飛機材料運用,只不過自治區只是想進入第二階段更早一點,以便占據航空領域的制高點。
“未來飛機將要消耗大量的鋁合金,現在的金屬鋁應用廣泛,不知道未來能否滿足航空業的需求?”
倆人商討完飛機結構設計之類的理論問題,慢慢過渡到了第二個難題,那就是飛機制造所需材料上,沒有合適的材料肯定就不能讓圖紙上的辛苦研究產物,經過加工制造轉化為可以使用的實物,那再好的理論研究與飛機設計都是枉然。
看了好久圖紙之后,本來就很是有飛機制造天賦的王助已經算是領會到了張宇的好意,隨即向提出了一個現實問題。
聽王助提出這么一個問題,張宇滿意的點頭,他知道王助已經打心眼里確立了金屬飛機的重要性。“這個問題我們已經解決了,在離南寧不遠的平果縣,我們已經建立了一個大型的金屬鋁冶煉廠,含有銅、鎂、錳、硅、鐵等元素的杜拉鋁合金已經在我們的汽車上有應用,我們已經發現通過調整加入元素的含量,可以有效控制鋁合金的強度,不同強度的鋁合金我們都能已經實現大規模生產,目前的汽車上尤其是轎車,我們已經運用了不少的鋁制合金材料,在減重、增強結構強度等方面效果非常不錯。”
論金屬飛機制造,鋁的應用可謂是異常廣泛。鋁合金可以大量用于飛機骨架、蒙皮及受力件,雖然鋁合金的強度隨溫度升高而降低,當飛機速度較高時,氣動加熱會影響鋁合金強度。但在飛行2.2-2.3ma范圍內時,仍可使用鋁合金材料制作飛機結構。也就是說在一定飛行速度范圍內,鋁合金飛機依舊是王者。
當然,沒有掌握著自治區整體發展狀況的王助,他肯定不知道目前自治區的各種發展現狀,自然也不知道中國鋁業公司目前已經具備了較大規模的生產能力。不過得到張宇的滿意回答,他算是了卻了一大顧慮。
“這樣最好,飛機實現陸地起飛與著陸,其最大的困難就是飛機的結構強度,飛機實現飛行的高速度和矯捷的機動性能,還取決于飛機的動力系統和傳動控制系統。咱們可以暫且將兩大的研制放置一邊,考慮飛機的結構強度才能………”
“我知道你在想什么?有再好的發動機和相關系統,卻沒有足夠的機體結構保證機體安全,就和汽車一樣,還不如不造的好。鋁合金雖然可以用于飛機骨架之類的部件制造,但它卻無法用于其它地方,比如機翼的后梁、主起落架樞軸及軸座、翼根連接件,這些地方都需要能承受一定強度的材料制作,你可別忘了我們是干什么起家的!”