正月三十上午,瓦窯堡坦克研發中心那間騰出來的會議室裡,瀰漫著一股混合著機油味、菸草味和陳舊紙張味的特殊氣息。房間原本是放備件庫的,臨時清空後襬了幾張從食堂借來的長條桌,桌面上的木紋裡還嵌著洗不掉的油漬。
陳景瀾、周明遠、沈亦辰三個人到得最早。陳景瀾正用抹布擦桌子,周明遠在往牆上釘一大張牛皮紙——那是昨晚連夜畫的發動機總體結構草圖,沈亦辰則在角落裡除錯一臺從電子管車間借來的幻燈機,機器吱吱作響,投射出的光斑在牆上晃動。
“這幻燈機歲數不小啊。”周明遠瞄了一眼,“我在德國時,實驗室那臺是蔡司的,投影像鏡子一樣清楚。”
沈亦辰頭也不抬:“有得用就不錯了。宋工說這還是從鬼子那兒繳獲的寶貝,李工修了三次才修好。對了,膠片呢?”
陳景瀾從隨身皮箱裡取出幾卷用油紙包著的膠片:“在這兒。這是我從德國帶回來的幾種發動機內部結構照片,雖然不夠新,但基本結構原理沒變。”
正說著,門被推開了。田方和彭家蒙端著兩個大搪瓷缸子進來,缸子裡冒著熱氣。“陳工,給你們送點熱水。這屋裡冷,喝口熱的暖暖。”田方把缸子放下,眼睛卻不由自主瞟向牆上那張草圖,“這就是……飛機發動機?”
“對,V型十二缸,水冷,初步目標功率三百五十馬力。”陳景瀾示意他們坐,“正好,田工、彭工,你們是搞坦克發動機的,經驗豐富,一起聽聽。”
彭家蒙搓搓手:“我們那是粗活兒,跟你們這精細玩意兒比不了……”
“原理相通。”周明遠拉過凳子,“都是內燃機,都要解決燃燒、散熱、振動、密封這些基本問題。你們搞坦克發動機遇到的難題,我們大機率也會遇到。”
人到齊了。除了發動機組三位核心專家,還有田方、彭家蒙兩位坦克發動機負責人,以及謝明軒——他是材料專家,被陳景瀾特意請來的。另外還有兩個從瓦窯堡機加工車間抽調來的老師傅,一個姓張,車工;一個姓王,鉗工,都是幹了幾十年精密活的老手。
“咱們開門見山。”陳景瀾沒有客套,直接走到草圖前,“飛機發動機和坦克發動機,最大的區別是甚麼?——推重比。 坦克發動機可以做得笨重些,但飛機發動機必須儘可能輕,同時保證足夠的功率和可靠性。”
他用木棍指著草圖上標註的幾個關鍵部位:“咱們現在要攻克的,首先是這臺原型機的三大難關:燃燒室設計、渦輪增壓系統、還有最要命的——高溫部件材料。”
幻燈機吱呀一聲開始工作,牆上投出一張複雜的發動機剖面圖。沈亦辰操作著機器,配合講解:“這是德國DB 601發動機的簡化結構。大家看燃燒室這裡——形狀、容積、噴油嘴位置、點火時機,每個引數都影響燃燒效率和爆震傾向。咱們現在手頭沒有高壓共軌系統,只能用相對簡單的化油器加機械噴射,這就需要更精細的調校。”
周明遠站起來,走到牆邊,用手指在圖上比劃:“我在德國時參與過一款發動機的改進專案。他們發現,只要把燃燒室頂部的形狀從平頂改成微凹球面,就能讓油氣混合更均勻,功率提升百分之五,油耗還降了。這個改動不需要增加成本,就是設計思路問題。”
田方摸著下巴:“這個思路可以用在咱們的發動機上嗎?”
“可以試試。”陳景瀾在筆記本上記下,“但必須先做小樣試驗。沈亦辰,你負責計算不同形狀燃燒室的容積和表面積比,給出三到五個備選方案。”
“明白。”沈亦辰迅速記錄。
“第二是渦輪增壓。”陳景瀾切換幻燈片,出現一張渦輪結構圖,“高空空氣稀薄,發動機功率會下降。渦輪增壓就是利用廢氣驅動渦輪,壓縮排氣,提高氣缸充氣效率。但這東西——”他頓了頓,“對材料和製造精度要求極高。渦輪葉片每分鐘轉速能到幾萬轉,溫度七八百度,還要承受巨大的離心力。”
會議室裡安靜下來。兩個老師傅交換了一下眼神,姓張的老師傅開口:“陳工,您說的這個渦輪葉片……咱們現在用的材料,怕是頂不住吧?”
“頂不住。”謝明軒接過話頭,他從隨身的布包裡拿出幾塊金屬樣品,“這是咱們目前能穩定生產的幾種耐熱鋼。普通的碳鋼和低合金鋼,到六百度強度就下降一半;鉻鉬鋼好一些,但長期在七八百度環境下也會蠕變。渦輪葉片需要的是——”他又拿出一塊銀灰色、表面有細密紋路的金屬塊,“鎳基高溫合金。但咱們現在,煉不出來。”
陳景瀾拿起那塊鎳基合金樣品,在手裡掂了掂:“這是你從美國帶回來的?”
“對,是普惠公司某型發動機渦輪葉片的廢品,我偷偷留的。”謝明軒苦笑,“成分我大致分析過,鎳含量超過百分之五十,還有鉻、鈷、鉬、鈦等十幾種元素。冶煉需要真空感應爐,熱處理工藝更是複雜。以咱們現在的條件……”
他沒有說完,但意思大家都懂。
“那就分兩步走。”陳景瀾放下樣品,語氣堅定,“第一步,先用現有的鉻鉬鋼做渦輪葉片,但設計上留足安全餘量,轉速和增壓比都保守些。目標不是最優,是‘能用’。第二步,同時攻關高溫合金材料——謝工,這個任務交給你,需要甚麼裝置、甚麼原料,你提,我去協調。”
謝明軒深吸一口氣:“好!我儘快拿出鎳基合金的試製方案。不過陳工,我得提醒你,就算材料過關,渦輪葉片的精密鑄造和加工也是大難題。那葉片是空心的,內部有冷卻氣道,壁厚不到兩毫米……”
“加工交給我。”一直沒說話的趙承澤推門進來,他顯然在門外聽了一會兒,“我剛從瓷窯村趕回來。渦輪葉片可以用熔模精密鑄造工藝,這個我在德國見過。難點是蠟模製作和型殼製備,但咱們可以摸索。至於加工——”他看向兩位老師傅,“張師傅、王師傅,你們敢不敢接這個活兒?”
張師傅咧嘴笑了,露出一口黃牙:“趙工,您這話說的。咱們幹了一輩子鉗工車工,還沒見過不敢接的活兒!就是得先給圖紙,咱們琢磨琢磨怎麼幹。”
王師傅也點頭:“葉片壁薄,容易變形,裝夾是難點。不過可以用低熔點合金做填充支撐,加工完再熔掉——這法子我們修精密零件時用過。”
會議室裡的氣氛活絡起來。你一言我一語,各種土辦法、巧思路都冒出來了。
彭家蒙忽然說:“陳工,我有個想法——渦輪增壓器不是非得跟發動機一體。坦克上有些改裝案例,是外掛式的增壓器,雖然效率低點,但結構簡單,維修方便。咱們是不是可以先搞個外掛式驗證機,把增壓原理跑通,再搞整合式的?”
這個提議讓所有人都眼睛一亮。陳景瀾迅速在紙上畫了個簡圖:“有道理!外掛式增壓器可以獨立設計、獨立測試,出了問題不影響主機。而且——”他看向沈亦辰,“可以用它來做不同增壓比的對比試驗,收集資料,為後續設計積累經驗。”
分工很快就明確了:陳景瀾負責總體設計和協調;周明遠主攻燃燒室最佳化;沈亦辰負責進排氣系統和渦輪增壓的理論計算;謝明軒牽頭高溫材料攻關;趙承澤和兩位老師傅解決工藝難題;田方、彭家蒙提供坦克發動機的實踐經驗,並協助設計測試臺架。
“還有一個問題。”陳景瀾最後說,“振動。 十二個氣缸,點火順序、曲軸平衡、飛輪設計,任何一個環節出問題,振動就會超標。飛機發動機振動大了,儀表讀不準,結構容易疲勞,飛行員也受不了。”
他開啟幻燈機的最後一卷膠片,是幾張振動的頻譜圖:“我在德國時做過振動測試。同樣的發動機,平衡重設計差五克,在某個轉速區間的振動幅度能差三倍。所以咱們必須建立自己的振動測試系統——這個我來負責。”
會議開到中午,食堂送來了飯菜。大家就著圖紙和樣品,邊吃邊繼續討論。兩個老師傅甚至用筷子在桌面上比劃起了裝夾方案。
飯後,陳景瀾叫住正要離開的謝明軒:“謝工,材料的事,你得抓緊。沒有合適的渦輪葉片材料,咱們的發動機功率至少要打七折。”
“我明白。”謝明軒表情嚴肅,“下午我就回瓷窯村,電解爐那邊進度我催一下。另外,我想去一趟王家灣鍊鋼廠,看看他們冶煉特種鋼的工藝,有些思路可以借鑑。”
“好。需要甚麼直接跟我說。”
謝明軒點點頭,走到門口又回頭:“陳工,還有個事……鎳。鎳基合金需要大量的鎳,咱們現在庫存有多少?”
陳景瀾沉默了幾秒:“不多。總部正在協調,但鬼子對鎳控制很嚴,進口渠道幾乎斷了。所以你的試製方案,可能要考慮……降低鎳含量,或者找替代元素。”
這無疑又增加了難度。謝明軒苦笑:“我儘量。”
他離開後,陳景瀾獨自在會議室裡站了很久。牆上那張發動機草圖在陽光下泛著黃,那些線條和標註,看起來那麼清晰,可要實現它們,卻需要攻克一個又一個看似不可能的難關。
窗外傳來坦克發動機的試車聲——那是田方他們正在測試新改進的變速箱。轟鳴聲沉穩有力,帶著大地都在微微震顫。
陳景瀾忽然想起在德國時,導師說過的一句話:“造發動機就像爬山,你看著山頂覺得不遠,可每走一步都會發現新的陡坡。但只要你不停下,總有一天能登頂。”
他收起圖紙,走出會議室。走廊裡,沈亦辰正趴在一張桌子上演算公式,周明遠在旁邊看著,時不時指指點點。
“老周,算甚麼呢?”陳景瀾走過去。
“燃燒室容積比。”周明遠頭也不抬,“我在想,如果咱們把壓縮比再提高零點五,功率還能提多少,但爆震風險……”
“先算,算完咱們討論。”陳景瀾拍拍兩人的肩,“我去找林主任,彙報一下今天的進展,再要點資源。”
走出坦克研發中心時,他抬頭看了看天。二月的太行山,天空湛藍如洗,幾絲白雲飄過,像飛機拉出的尾跡。
總有一天,他想,中國的飛機,會在這片天空上,留下屬於中國人自己的航跡。
而此刻在瓷窯村,苗向國正指揮著工人澆築風洞試驗段的混凝土基礎。攪拌車的轟鳴聲中,他抹了把汗,望向西邊——那裡,新的總裝車間框架已經立起來了。
一切都在向前推進。雖然慢,但每一步,都踏踏實實。
(本章完)