第401章 新飛機和科研的意義
朱簡烜審閱完長子朱靖坤的報告,對相應事宜做出針對性的決定之後,抬頭看了一眼牆上的日曆和鐘錶。
就決定不在這個已經足夠熱鬧的年前再給官員們加擔子了。
這兩年他們忙著組建占領區的行政機構,還要搞拆分提刑按察使司,設立獨立判官系統的改革,已經非常忙碌了。
等來年開年之後,再給他們安排這些新任務吧。
與此同時,自己正好準備一些另外的事情。
朱簡烜招來了兩個大學士,讓他們根據自己的吩咐,重新整理了朱靖坤的報告。
撇開將朱靖坤的分析和建議,把他的調查過程和發現的情況抄錄下來,發給自己所有十五歲以上的兒子。
讓他們根據這些情況,寫一份自己的分析和建議,過節之前用交給自己。
這東西相當於他們的寒假作業了。
第二天上午,朱簡烜起床用膳之後,乘車穿過北苑新宮,去了新宮西對過的工程院和科學院。
朱簡烜搬家之前,工程院和工程院總部的辦公地點,都在舊紫禁城西南角。
搬家之後,兩院的駐地也跟著一起搬了,都是朱簡烜要求的,就是為了展示自己對科研和工程的重視。
朱簡烜仍然保持著幾十年來的習慣,隔三差五的到工程院和科學院轉一圈。
了解目前的科研和工程進度,提提建議和要求。
朱簡烜的尊重加上科學院和工程院的實際成就,導致大明的高級工匠在朝廷上的地位極高,高級官僚一樣甚至更高。
不過除了少部分工匠會進入工程、建設、科技相關部門任職外,大部分普通工匠並沒有行政權力。
朱簡烜經常進工程院和科學院,所以並不會讓這裡的官員和工匠提前迎接。
朱簡烜都是坐車進了兩個大院之後,就直接去會議室和辦公室了,甚至可能直接進實驗室去。
大部分工匠該幹什麼繼續幹什麼,負責管理和接待的會出來陪著朱簡烜,給朱簡烜介紹他比較關注的項目。
今天還是朱簡烜的第一代弟子中的汪萊,與新生代的優秀科研工匠鄭復光一起,陪著朱簡烜到處參觀。
朱簡烜今天先去了渦輪實驗室,去看了一下正在繼續升級研發中的新一代的渦輪發動機。
從天工十五年,渦輪發動機項目正式啟動算起,到現在為止已經整整十年了。
如果從基礎理論的預研、原理可行性驗證算起,時間就更長了。
由於準備的足夠充分,還有正確的方向和正確的思路,又有財力和人員上的鼎力支持,項目進行的頗為順利。
實驗室在項目正式啟動當年,就做出了三台能夠持續運行原型機。
然後繼續按照朱簡烜的提示和要求,做出了朱簡烜前世常見的幾種典型的渦輪發動機。
此後的幾年裡面,就是不斷地完善基礎設計,並形成可供量產的型號。
渦輪發動機是一個大類,他們的原理都很類似,就像是風吹動風車旋轉,風車通過轉動軸驅動其他設備。
由於驅動渦輪旋轉的方式不同,渦輪發動機有幾個典型的子分類。
從用途上分,用在船上有蒸汽輪機和燃氣輪機兩種,用在飛機上的是渦噴、渦扇、渦槳、渦軸四種。
從燃燒的位置上分,蒸汽輪機屬於外燃機,需要另外燒鍋爐提供蒸汽。
燃氣輪機、渦噴、渦扇、渦槳、渦軸屬於內燃機,燃油直接在輪機內部的腔體內燃燒,用膨脹的燃氣直接驅動輪機。
蒸汽輪機的實現難度較低,對材料的強度要求也較低,但是尺寸和重量都很大。
燃氣輪機和飛機用的發動機就反過來了。
所以大明早就完成了蒸汽輪機,用在軍用艦船上大規模的應用。
但是後面的幾類發動機,卻一直等到柴油機和汽油機量產之後,才正式開始立項研發。
也就是天工十五年的時候,才正式成立相應的項目組。
這幾種發動機中,最先完成的是「渦噴」,全稱是「渦輪噴氣發動機」,是結構最為簡單的內燃式渦輪發動機。
結構上只有一個圓筒,圓筒中裝著幾層金屬風扇葉子,中間安裝用於燃料噴灑和點燃的結構。
點燃燃料之後,依靠燃氣驅動風扇,向後猛烈的噴出,形成向前的驅動力。
油耗最高,瞬時性能最高,適合高空高速類型的戰鬥機。
然後是較為複雜的「渦扇」,全稱是「渦輪風扇發動機」,在渦噴的筒外面再套上一個大筒,在大筒中再加一批風扇。
這種發動機不只是向後噴燃氣了,同時也會讓兩層筒中間夾層的風扇旋轉,額外提供一份推力。
油耗中等,性能中等,適合用於中低速的大中型運輸機以及民航客機。
其次是渦扇極端化的產物「渦槳」,全稱是「渦輪螺旋槳發動機」,將局限在筒內的複雜小風扇,變成外露的大風扇。
渦槳的特殊外姓,乍一看與傳統的活塞式螺旋槳非常類似,但內部的驅動方式完全不同。
油耗最低,性能較低,適合中低速和中小型運輸機和客機。
相比另外兩個兄弟而言,渦槳屬於「性能較低」的發動機,但是相比傳統活塞式螺旋槳發動機而言,就是上位替代品了。
渦槳發動機問世後,功率密度很快就超過了活塞式發動機的兩倍,相同功率下尺寸和重量縮小一半。
渦槳相比活塞在結構上大幅度簡化,讓故障率大幅度降低,維護性明顯上升。
所以除了對功率極端不敏感,但是對油耗極端敏感的場景,渦輪螺旋槳都能夠直接替代活塞式螺旋槳。
最後完成的是「渦軸」,全稱是「渦輪軸發動機」,將給渦槳添加一個轉向齒輪組,驅動與發動機本體平行的螺旋槳。
油耗中等,性能最低,通常用於驅動直升機,以及垂直起降飛機。
渦軸發動機是較為特殊的需求。
在攻關研發設計渦輪發動機的同時,工程院也在同步設計渦輪發動機驅動的飛機。
首先將舊的活塞式發動機驅動的飛機中,對性能有需求的都換成渦輪發動機,然後再設計專門的噴氣式飛機。
再一邊實驗驗證猜想,獲取數據,一邊繼續優化調整最初的設計。
朱簡烜的直接指導和要求下,設計和製造的工匠們持續努力了五年多,實現了幾種基本成熟的典型噴氣式飛機的量產。
首先是「前線戰鬥機」。
不過不是朱簡烜前世認知中的「戰鬥機」,在功能上更接近前世那些具有少許空戰能力的攻擊機。
但是它們被這個世界的工匠和軍人稱為戰鬥機。
因為朱簡烜持續四十年的揠苗助長,大明空軍和海軍航空兵相對其他國家而言,已經強大到宛如神明的級別了。
它們在這個世界上並沒有實際的空戰需求,它們的主要任務就是單方面輸出和對地壓制。
所以最重要的飛機是對地攻擊機,而不是負責空中對抗的戰鬥機。
甚至於他們根本就沒有空中對抗的概念。
正式定型編號「新戰一型」的這型飛機的外觀,看上去與美國五十年代的A4天鷹攻擊機非常類似。
因為朱簡烜覺得機頭進氣很醜,所以採用了天鷹和F9F-6美洲獅類似的進氣設計,進氣口位於翅膀與機體的連接處。
飛機的各項參數也與天鷹非常接近,長度12米,翼展12米,最大速度每小時900公里,最大航程3000公里,最大載重量4000公斤。
這個新戰一型,當然不是大明製造出來的第一架噴氣式飛機。
在此之前其實造了一些類似德國二戰的ME262和TA183,以及類似英國的流星等更早期和初級的噴氣式飛機。
但都按照朱簡烜的要求和指示,停留在了摸索、驗證、試驗階段,並沒有考慮大規模量產。
因為大明不是二戰的德國和英國,並不急切的需要將不成熟的技術用於軍事上,期待其在極端惡劣的戰場上獲得優勢。
大明不但沒有那種冒險性的需求,甚至還因為相對敵人而言優勢過大,軍事裝備發展已經逐漸超出實際需求了。
甚至於如果沒有朱簡烜的直接要求,沒有朱簡烜始終如一的提供人員和資金,噴氣式飛機的研究都未必能繼續進行下去。
在傳統的文人士大夫看來,活塞式螺旋槳飛機已經讓大明空軍冠絕天下了,繼續搞噴氣式已經屬於「玩鬧」了。
在一一看無一錯版本!
朱簡烜明白這種道理,沒有實際需求牽引的技術升級,很難自行長期維持下去,甚至可能發生倒退。
正是因為知道這些道理,朱簡烜才要以自己手中的強權,強行推動研發繼續進行。
將自己了解的技術,在這個世界實現出來,儘可能完整的記錄下來,保存到儘可能妥善的地方。
如果在自己離開之後,真的因為數十年的和平,發生了軍事技術倒退。
然後又因為動盪和分裂,戰爭再次爆發,對軍事和科技再次有了需求的時候,能夠參考自己留下技術文檔。
他們學習和復原當然需要時間,但至少比他們從頭摸索要來的快捷很多。
科研靠考古也總比從無到有來得快。
與此同時,讓技術和產品都儘可能複雜化,也是壟斷技術的一種典型手段。
這項經驗用在軍事上,就是要讓軍事技術越來越複雜,讓軍事設施對後勤的需求越來越強烈。
進而通過掌控軍事後勤,掌控軍事技術和軍事裝備,以避免軍隊大規模失控。
相對而言,活塞式發動機,可以算是一種耐用品,只要保養維護修理得當,可以持續使用很多年。
雖然相比噴氣式發動機而言,活塞式動機結構比較複雜,修理起來也比較費時間。
但是活塞式發動機的維護技術實際上更加簡單,與汽車的差距不大。
而噴氣式發動機卻更接近於損耗品,使用壽命直接是以小時來計算的,越是用的兇猛壽命也消耗的越快。
因為噴氣式發動機結構相對簡單,修理起來也相對快捷,但問題是很多地方沒法修,只能換。
噴氣式戰鬥機的發動機維護,通常是直接把發動機抽出來,換一個備用的上去,把舊的返廠去收拾。
所以活塞式螺旋槳飛機,常規的機械修理工認真學習摸索一下,就有可能掌握修理技術。
甚至用手工的工具機和手工工具,都有可能完成部分簡單配件的生產更換。
但是噴氣式飛機就複雜了,需要真正的專業人員來維護。
所以站在這個角度上,自己也要繼續攻關軍事技術,繼續升級大明的軍事裝備,讓大明軍隊更加依賴工業基礎。
朱簡烜讓工匠繼續學習和摸索,用更多的時間做出更成熟完善的產品。
於是,大明的第一種正式量產的噴氣式戰鬥機,就直接達到接近於天鷹和美洲獅的水平了。
也是達到了這個水平,才被朱簡烜批准量產的。
然後經過了兩年多的前期準備,目前這種「新戰一型」飛機已經開始在空軍中列裝了。
同步完成的還有對應的艦載機型號。
大明沒有美式的海陸空軍種矛盾,所有的設備體系都在朝廷的掌控之下,所有的裝備更新也都是朱簡烜親自主持的。
所以艦載機不是單獨研發的,而是與地面機型同步完成的。
而且早期噴氣式飛機結構都還比較簡單,艦載型號與地面型號的通用性還比較高。
天鷹有艦載版本,美洲獅也是艦載機。
所以兩個新飛機項目是同時開始,也是基本同時完成的。
排在新戰一型之後的,仍然不是典型的戰鬥機,工程院根本就沒有設計戰鬥機。
所以排在第二位的飛機,是更大型的「戰鬥機」,實際上是各種轟炸機,以及更大的戰略轟炸機。
將發動機懸掛在機翼上,使用更大的機身,安裝更多的發動機。
獲得更大的航程,更大的載彈量。
工程院設計了一種雙發小型轟炸機,一型四發中型轟炸機,一型六發戰略轟炸機。
性能參數依次增加,根據不同需要部署。
排在這些轟炸機之後的完成的機型,是與轟炸機共享機體的運輸機和客機。
然後就是早期形態的預警機了。
朱簡烜在天工十五年的時候,就專門安排了無線電探測技術的攻關,目標是造出前世的「雷達」。
無線電探測項目的優先級很高,甚至可以排在噴氣式飛機本身之上。
因為大明空軍已經具有超然地位,繼續提升攻擊力的邊際收益,不如提升感知能力效果更好。
無線電探測的效果更加「神奇」。
可以在黑夜中發現隱藏的目標,可以看到肉眼視野之外的目標,也能讓航母戰術真正成型。
無線電探測設備所需的材料和器件也更加的精密。
與無線電探測設備同步進行的另一個科研項目,是電晶體以及電晶體計算機。
這些都已經進入了第三次工業革命,也就是科技革命的範疇,是真正讓普通人感到神奇的技術。
對於不了解的人而言,已經難以單純通過外部的觀察,來推測其內在的工作原理了。
所以科研難度也更高,就算是有朱簡烜指引,速度也比飛機慢很多。
雖然無線電探測研究啟動很早,預警機研究也與戰鬥機同時開始,但是卻在客機都完成了之後才完成。
不過既然有朱簡烜的指導,那研發設計自然會是跨越式,造出來就是比較成熟的形態。
機翼上掛著兩個渦槳發動機,背上盯著一個大圓盤形狀的天線。