二月初十，瓦窯堡兵工廠那間騰出來給機身結構組的辦公室裡，程謹之正對著一張鋪滿整張桌子的“山鷹”佈局圖發呆。旁邊堆著十幾卷從德國帶回來的舊圖紙，還有幾十本筆記和手冊。葉景行坐在對面，手裡拿著一疊鋁材效能測試報告，眉頭皺得能夾死蒼蠅。
“老程，你看這資料。”葉景行把報告推過來，“謝工那邊第一批鋁合金試件的測試結果出來了——抗拉強度比咱們預想的低了百分之五，但延展性好了不少。這材料特性……跟咱們習慣的鋼管骨架完全不一樣。”
程謹之接過報告，眯著眼睛看那些密密麻麻的數字。他在德國學的是飛機結構，但當時接觸的都是成熟材料，有現成的設計手冊和工藝規範。現在要自己從頭摸索一種新材料的設計方法，感覺像摸著石頭過河。
“延展性好，意味著更耐衝擊，但剛度可能不足。”程謹之用鉛筆在圖紙上畫著，“如果還用傳統的鋼管桁架結構，鋁管的壁厚得加厚才能保證剛度，重量就上去了。可咱們的目標是減重……”
葉景行拿起一個用鋁片折成的簡單模型——那是他們前幾天做的概念驗證件，輕輕一按就變形：“你看，純鋁板太軟。謝工說合金化能提高強度，但再怎麼提，跟鋼材比還是差一截。所以結構形式必須改。”
兩人沉默了一會兒。窗外傳來工地上的機器聲，還有隱約的號子聲——瓷窯村那邊正在日夜趕工。
程謹之忽然站起來，在屋裡踱步：“我在德國時，看過一篇論文，講的是‘應力蒙皮’結構。不是靠內部骨架承重，而是把蒙皮本身做成承力結構，像雞蛋殼一樣……”
“雞蛋殼？”葉景行眼睛一亮，“你是說……把機身外殼做厚，用加強筋加固，取消大部分內部桁架？”
“對！”程謹之走回桌前，拿起一張白紙開始畫簡圖，“但全應力蒙皮對材料和工藝要求太高，咱們現在搞不了。可以折中——採用半硬殼式結構，用鋁板做隔框和長桁，蒙皮參與部分承力。”
他畫了個飛機機身的橫截面，在圓周上均勻分佈著一個個“工”字形的隔框，隔框之間用縱向的長桁連線，外面蒙上鋁皮。
葉景行湊過來看：“這個結構我見過，美國DC-3運輸機就是類似設計。但問題是——隔框和長桁怎麼連線？鉚接？焊接？鋁材焊接可不容易，容易變形，強度也受影響。”
“用鉚接。”程謹之很肯定，“我在德國實習時，見過容克公司怎麼鉚接鋁製機身。他們用特殊的鉚釘和工藝，強度能達到母材的百分之八十以上。咱們可以先試，摸索引數。”
“那減重效果呢？”
程謹之抓起計算尺，嘩啦啦推了幾下：“按初步估算，比全鋼管骨架結構，能減重百分之二十五到三十。如果蒙皮參與承力設計得合理，還能再減一點。”
葉景行倒吸一口涼氣：“百分之三十？！那意味著甚麼？載彈量能增加，或者航程能延長，或者……兩者都能提升！”
“前提是結構強度夠。”程謹之很清醒，“這需要詳細計算和試驗。特別是機翼根部、起落架安裝點這些高應力區域，得重點加強。”
正說著，門被推開了。江硯秋和秦昭廷一前一後進來，兩人都帶著黑眼圈，但精神很好。
“程工、葉工，打擾了。”江硯秋開門見山，“‘山鷹’的總體佈局基本定了，這是最終版三檢視和氣動資料。你們結構組得抓緊，風洞模型下週就要做，需要內部骨架的詳細圖紙。”
秦昭廷補充：“還有重量資料。我們算重心配平需要精確的結構重量分佈，越細越好。”
程謹之接過圖紙，快速瀏覽。這版“山鷹”確實如江硯秋之前所說，機身短粗，機翼寬大，看起來敦實有力。他指著圖紙上的幾個區域：“江工、秦工，機身中段這個截面，你們確定是這個尺寸？如果採用半硬殼式結構，蒙皮厚度至少要1.2毫米，加上隔框和長桁，實際內部空間會比圖紙標註的小。”
江硯秋和秦昭廷對視一眼。秦昭廷說：“空間可以調整，但氣動外形不能大改。你們需要多少內部空間？”
程謹之和葉景行迅速計算了一下，報出幾個關鍵尺寸。四人就著圖紙討論了半個時辰，最後達成妥協：外形不變，內部空間微調，某些非關鍵區域的蒙皮厚度可以適當減小以換取空間。
“還有一個問題。”程謹之指著機翼根部，“這裡要傳遞巨大的彎曲和扭矩，傳統的是用多根大梁。但我想嘗試一種新結構——蜂窩夾層結構。”
“蜂窩？”三人異口同聲。
程謹之從牆角搬出一個木盒子，開啟，裡面是幾塊奇特的樣品：兩塊薄鋁板中間夾著一層蜂巢狀的鋁箔，用膠粘合。他把樣品遞給眾人：“你們掂掂。”
江硯秋接過一塊，驚訝道：“這麼輕？但很結實！”
“對。”程謹之解釋，“蜂窩結構的核心是這些六角形蜂窩，承受剪下力；上下面板承受拉壓力。同樣重量下，剛度比實心板高得多。用在機翼蒙皮、尾翼、甚至機身非主要承力部位，能大幅減重。”
葉景行拿起另一塊樣品，彎曲了幾下：“這工藝……咱們做得出來嗎？蜂窩芯怎麼成型？怎麼和麵板粘接？”
“蜂窩芯可以用鋁箔拉伸成型，這個工藝不難。”程謹之顯然想過，“粘接是關鍵。需要高強度結構膠，耐候、耐疲勞。這個得找化工科幫忙。”
秦昭廷很感興趣：“如果用蜂窩結構，機翼能減重多少？”
“區域性用的話，減重百分之十五到二十沒問題。如果大規模用……”程謹之頓了頓，“但我不建議冒進。蜂窩結構抗損傷能力差，被子彈打中容易大面積破壞。咱們先用在次要部位試試水。”
四人又討論了一個多時辰，確定了基本原則：主要承力結構用半硬殼式鋁製框架，關鍵部位適當加強；非主要承力部位嘗試蜂窩夾層結構；所有連線以鉚接為主，焊接為輔。
江硯秋和秦昭廷離開時，已經是中午。程謹之和葉景行飯都顧不上吃，立刻開始細化設計。
葉景行負責計算隔框和長桁的截面尺寸，程謹之重點攻關蜂窩結構的應用細節。辦公室裡不斷響起計算尺的滑動聲、鉛筆的沙沙聲，還有偶爾的爭論聲。
“老程，這個隔框的‘工’字形截面，腹板厚度1.5毫米是不是太薄了？我算了下，在最大過載下應力接近許用值的百分之九十。”
“那就加到1.8毫米。但對應的長桁得減薄，不然重量超標。”
“長桁減薄了，穩定性夠嗎？會不會失穩？”
“加橫向支撐肋，每隔三百毫米一個。”
“那工藝複雜度就上去了……”
兩人像下棋一樣，你一步我一步地調整最佳化。每改一個引數，就要重新計算強度、剛度、重量。到傍晚時分，桌上已經堆了上百張草稿紙。
謝明軒這時來了，手裡拿著幾塊新出爐的鋁合金試件：“程工、葉工，第二批試件出來了！這批調整了鎂和矽的含量，強度比第一批提高了百分之八！”
程謹之如獲至寶，接過試件仔細看斷面：“太好了！這樣咱們的安全餘量能更充裕些。謝工，你們那邊電解爐執行還穩定嗎？”
“基本穩定，就是電流波動有點大，影響鋁液質量。”謝明軒苦笑，“宋工幫我們改了個穩壓裝置，過兩天裝上試試。對了，你們需要的結構膠，化工科的老周說能找到一種耐高溫的酚醛樹脂，但固化時間比較長，要二十四小時。”
“二十四小時……”程謹之沉吟，“那蜂窩結構的製造週期就得拉長。不過還好，咱們不是大批次生產，等得起。”
謝明軒離開後，兩人繼續工作。到深夜，主要承力結構的圖紙終於有了雛形。程謹之活動著發僵的肩膀，看著牆上那張已經標註得密密麻麻的“山鷹”結構圖，忽然笑了。
“老葉，你說……咱們這算不算‘土法造飛機’？”
葉景行也笑了：“土是土了點，但道理是通的。我在德國時，那些教授總說‘結構設計是一門藝術，要在強度、重量、工藝之間找到最佳平衡’。現在咱們不就在幹這個嗎？”
“平衡……”程謹之輕聲重複這個詞，走到窗前。外面夜色深沉，但瓦窯堡的車間還亮著燈，隱約能聽到機器的聲音。“咱們現在做的是靜強度平衡。可飛機上天后，是動載荷，是疲勞……”
他轉過身，表情嚴肅起來：“老葉，咱們得儘快開始疲勞試驗。鋁材的疲勞特性跟鋼材完全不同，特別是應力集中部位。如果按鋼材的經驗設計，可能飛幾百小時就出問題。”
“但疲勞試驗需要時間。”葉景行嘆氣，“一個試件至少要做幾萬次迴圈，咱們哪有那個條件？”
程謹之沉默了一會兒：“那就用保守設計。應力水平壓得低一點，安全係數取大一點。等將來飛機飛起來了，積累了實際資料，再慢慢最佳化。”
這是無奈之舉，但也是現實選擇。兩人心裡都清楚，第一架飛機，可靠性比效能更重要。
第二天，程謹之帶著初步的結構設計方案去找陳景瀾。發動機組那邊進展順利，燃燒室試件已經開始加工。
聽完程謹之的彙報，陳景瀾仔細看了結構圖，特別是那些蜂窩結構的應用部位：“這個思路很新，但風險也大。程工，你們有沒有做小樣測試？”
“正準備做。”程謹之說，“需要加工一些小尺寸的蜂窩夾層試件，做靜強度和剛度測試。如果可行，再做大尺寸的。”
“加工找趙承澤。”陳景瀾很乾脆，“需要甚麼裝置、材料，打報告。另外……”他頓了頓，“林主任早上來問進度，我說發動機和結構都在關鍵階段。他讓我轉告你們——安全第一，進度第二。 特別是新材料、新結構，寧可保守，不要冒進。”
程謹之鄭重點頭：“我明白。”
從陳景瀾那裡出來，程謹之直接去找趙承澤。工藝組辦公室裡，趙承澤正對著幾臺舊機床的改造圖紙發愁，見程謹之來了，苦笑道：“程工，你們也要添活兒？我這兒都快忙不過來了。”
程謹之把蜂窩結構的樣品和圖紙遞過去：“趙工，看看這個。需要加工一批試件做測試。”
趙承澤接過樣品，翻來覆去看了半天，眼睛漸漸亮了：“這結構妙啊！重量輕，剛度好。不過工藝……”他指著樣品邊緣的膠縫，“這膠接質量很關鍵，膠層厚度要均勻，壓力要適中。還有蜂窩芯的成型——你是想用拉伸法還是用波紋板粘接法？”
“拉伸法。”程謹之早有考慮，“鋁箔厚度毫米，拉伸成六角形蜂窩，邊長5毫米。上下面板厚度0.8毫米。膠用酚醛樹脂。”
趙承澤拿出本子迅速記錄，一邊記一邊說：“拉伸需要專用模具，這個得現做。鋁箔太薄，拉伸時容易破，得控制拉伸速度和溫度……給我五天時間，我先試製一批小樣。”
“好！那就拜託了！”
離開工藝組，程謹之心裡踏實了些。他走回辦公室時，經過坦克研發車間的窗外。裡面，田方和彭家蒙正在除錯一臺發動機測試臺架，機器的轟鳴聲震得窗戶玻璃都在顫。
他停下腳步，看著裡面忙碌的身影。發動機、機身、航電、材料、工藝……各個環節都在向前推進。雖然慢，雖然難，但每一步都踏踏實實。
回到辦公室，葉景行正在整理最終的設計報告。見程謹之回來，他抬起頭：“趙工那邊怎麼說？”
“五天出小樣。”程謹之坐下，拿起那份關於零式戰鬥機的效能資料檔案，又看了看自己設計的“山鷹”結構圖。
重量估算已經出來了：採用新結構後，“山鷹”的空重比原設計降低了百分之二十八。這意味著可以多帶燃料，或者多帶彈藥，或者……兩者兼顧。
但比起零式那些驚人的資料，還是差得很遠。
程謹之放下檔案，輕聲說：“老葉，咱們這飛機……就算造出來，效能也比不上鬼子最新的戰鬥機。”
葉景行沉默了片刻：“但這是咱們自己造的。從鋁土礦到電解鋁，從結構設計到鉚接裝配，每一個環節都是中國人自己乾的。這意義，不一樣。”
窗外，夕陽西下，把太行山染成一片金紅。遠處瓷窯村工地的燈火，一盞盞亮了起來。
程謹之深吸一口氣，重新拿起鉛筆。效能比不上，就更要在可靠性、可維護性、實用性上下功夫。讓“山鷹”成為戰士們用得順手、用得放心的武器，這同樣重要。
而此刻，在工藝組的車間裡，趙承澤已經開始製作蜂窩拉伸模具的第一塊模板。銼刀在金屬上摩擦出細密的火花，像夜空裡初現的星光。
（本章完）