B.比留寧
樣機
現(xiàn)在我們來看看主任設(shè)計師的工作,他負責調(diào)配飛機制造中的所有過程。最初審閱部位安排圖,外形圖,重量表格和重心表格。當飛機外表的幾何形狀確定之后,立刻就開始畫出風洞試驗用的飛機模型和戰(zhàn)術(shù)性飛機模型的圖紙。開始制造樣機。
這時主任設(shè)計師忙極了。他一會兒跑到生產(chǎn)主任和工藝員那兒,一會兒又到模線車間去,模線車間是生產(chǎn)模板的,飛機三面圖的外形就是用模板描繪出來。設(shè)計師決定應(yīng)該怎樣把飛機外形分布在模線圖上才好,這是首先必須畫出來的。模線工用很重的鑄造的壓鐵把5公尺至8公尺長的板條壓緊,然后根據(jù)飛機的理論圖把它彎曲成所需要的形狀。飛機的外形就在模線圖上表示出來了。
樣機是什么東西,為什么需要它呢?
樣機是用木頭制造的大小外形和將來真飛機一樣的模型。在樣機上要使飛行人員坐得很方便,要安裝許多操縱和檢驗的機構(gòu),要指出安裝各種管道及其它機構(gòu)的地方。
研究室的鈴響了:現(xiàn)在開始模型的風洞試驗,請把模型送來。于是空氣動力工程師與繪制模型圖的繪圖員一起到研究室去了。在巨大的風洞口前面,在很高很細的架子上,放著用木頭制造的其外形與將來飛機一樣的小模型。
只聽見什么地方有人喊到:“一切都準備好了”,接著就聽到工程師的命令:“氣流!”。于是整個房間都響起風洞試驗的聲音,這個聲音響得很,對面講話都得大聲呼喊才能聽見。粘在模型上的絲線慢慢地被拉緊。由于氣動力的作用,大部分的絲線都緊緊地貼在機翼及機身表面上,但是還有一些絲線被氣流沖到煙霧彌漫的送風道中去了。模型的頭部開始緩緩地抬起來。從擴音器中聽到:“機頭抬5度……10度……”。
許多絲線擰在一起,而且從模型表面上脫掉,突然迎著氣流飛去。尾翼強烈振動。剎那間……左邊升降舵掉下來,并飛到風洞中去。風洞的聲音很快地停止了。大家都跑到模型那兒去。這是年輕繪圖所看到的第一次“空中事故”。
草圖設(shè)計的工作快要結(jié)束了??傇O(shè)計師把全部的材料審閱過,并作了許多指示,然后他召開技術(shù)委員會討論這個設(shè)計。在辦公室壁上掛滿了工作圖,示意圖,表格,有的甚至還沒有完成的圖和表,里面坐著許多工廠的技術(shù)領(lǐng)導。主任設(shè)計師詳細地報告了設(shè)計的情況。他提出了許多問題,然后就開始討論。發(fā)言最積極最熱烈的是工藝員,試飛員,及維護人員。他們是最先發(fā)現(xiàn)設(shè)計師的錯誤和缺點的人。
——這樣復(fù)雜的表面,又沒有工藝樣板,叫我們怎么制造?
——人孔設(shè)計得這樣小,只有老鼠才能鉆得過!
——請告訴我們怎么更換發(fā)動機?
——這里需要穿過壁板。
每條意見都記錄起來,而且每條意見總是有爭論的。休息,開會,開會,再休息,每次開會總是熱烈的爭論。
經(jīng)過一個星期,甚至二個星期的補充,然后進行修改和確定,但這時已經(jīng)看得出來,飛機一定能飛得起來。
在這段時間里畫模線。樣機不是幾天,而是幾小時就制造出來。當設(shè)計師看見自己的理想第一次由實物模型表示出來時,真是難于抑制自己心中的激動。
這是十分隆重的一天。航空俱樂部門口的汽車絡(luò)繹不絕。各個部門的專家都來了,其中有工程師,飛行員,領(lǐng)航員,醫(yī)生。直升機把試驗研究所的代表們直接送到工廠里面來。
飛機的布局
總設(shè)計師介紹了這架新飛機的設(shè)計方案和樣機,并介紹了各專門設(shè)計局的工程師。與會者立即分成許多小組。這里一組,那里一組立刻就開始對設(shè)計方案進行審查,提出問題。更有效地對草圖和工作圖提出某些修正的意見,重新布置樣機。
在會議室里最活躍的是飛行員。訂貨人方面的飛行員坐在坐艙里,搖搖手把,他還是覺得不夠滿意。醫(yī)生,領(lǐng)航員,設(shè)計局的飛行員都圍著他??磥?,意見是沒有完結(jié)的。
經(jīng)過若干小時的研究之后,把大量的看法和不同意見歸納起來都記錄在意見簿上。
工作圖
在幾十張的繪圖桌上,工作正在緊張地進行著。設(shè)計師現(xiàn)在更深入在考慮飛機的結(jié)構(gòu),同時也修改訂貨人方面所提出的缺點。飛機上的某些部分很快就成為最后的工作圖,并交給工藝員去制造。但是也會碰到不少新問題。這時設(shè)計師就要連日苦心思索,尋求解決的方法。畫出一個方案和大家以及領(lǐng)導人討論,他們覺得不行。再畫出第二個方案,再經(jīng)過辯論,并向強度工程師、工藝員、工長和車間工人們征求意見。
最后要進行實驗,先制出透明的模型,然后對模型加以作用力;這時在投影儀的毛玻璃螢光屏上突然出現(xiàn)彩色的像蛇一樣在游動的變形線條。在上面可以看出力的變化情況。這個角需要倒圓,這里的連接部分需要加厚,而那里相反,需要切薄一些?,F(xiàn)在更加明確了,對于所設(shè)計零件的正確性也增加了信心。
在另一張桌子上正在討論在230個大氣壓的液壓油作用下密封的可靠性問題。如果漏油的話,就可能引起火災(zāi),就可能發(fā)生機毀人亡的事故。這種不安情緒是有根據(jù)的,必須找出更加可靠的密封方法來代替現(xiàn)在已經(jīng)陳舊的方法。
機翼結(jié)構(gòu)最好是采用金屬粘結(jié)法。所以在工廠的實驗室里試驗了好幾百個粘結(jié)試件。穿著白色工作服的女實驗員把試件放在保溫室中,在零下50多度,在酷熱以及濕度很大的條件下將粘結(jié)的試件加以拉伸和搖動。試驗記錄本里一行一行地記得滿滿的。設(shè)計師每天都要到實驗室來。他看了試驗結(jié)果之后,又更改了結(jié)構(gòu)的粘結(jié)方法,于是又重新進行試驗。
在機身設(shè)計組里正在設(shè)計安裝發(fā)動機的加強隔框。一個一級設(shè)計師把加強隔框周圍的圖形(如發(fā)動機外形,安裝發(fā)動機用的部件,機身的形狀)畫出之后,就設(shè)計出能夠保證發(fā)動機安裝可靠的隔框。但是隔框設(shè)計得既復(fù)雜又笨重。經(jīng)過設(shè)計組長和工藝員的幫助,刪改了某些草圖,結(jié)果,終于找到了滿意的隔框形狀。
設(shè)計師一會兒埋頭于工作圖上,一會兒又拿筆記本記東西,要計算數(shù)十種把鉻錳硅鋼的鍛件安裝到硬鋁壁上的鉚釘和螺柱,要根據(jù)材料上的許可應(yīng)力選擇鉚釘和螺柱的直徑。學校里講課的筆記本這時候是多么有用!因為在學校里老師所講的內(nèi)容,恰恰是現(xiàn)在工程師所要做的工作。
來了一批女繪圖員,她們不久以前還是十年級的學生,現(xiàn)在整整齊齊地穿著干凈的工作服在緊張地工作著,也許她們還沒有忘記立體三角學中圓柱體體積及半球面面積的公式,現(xiàn)在可就用上了。她們慢慢地拉著計算尺和撥著算盤珠(看來還用得不很熟練),在計算零件和部件的重量。這是她們在制造新型飛機的巨大工作中所作的微小貢獻。
各個設(shè)計小組分頭詳細地設(shè)計數(shù)以百計的部件和組件。示意圖和草圖逐漸“充實”起來,發(fā)展成幾百張幾千張零件圖,出現(xiàn)了許多參差不全的零件模型。
主任設(shè)計師早在工作圖交給工人以前,就邀請工藝員和材料供應(yīng)人員開始進行生產(chǎn)準備工作。工藝員寫出生產(chǎn)程序,說明整個飛機以及其部件是怎樣制造的,要去訂購生產(chǎn)所需要的新機床,工具,型架,模塊和各種心軸。供應(yīng)人員要提出需要那樣的成品和材料。訂貨的電報飛到我們遼闊祖國的各個城市:“請發(fā)出管子,請寄來儀器,請運來木材,我們需要不銹鋼……”。
制造模型
在鋁合金和鎂合金鑄造車間里鑄造零件,在鍛工車間里鍛造和壓制毛坯,在鍛工車間里模鍛硬鋁的機身隔框,翼肋和尾翼。焊接燃料箱和滑油箱。一套零件送到飛機那兒去裝配,另一套送到由角鐵制造的巨大試驗臺去試驗。在動力試驗室里,將油箱灌滿水,劇烈搖蕩數(shù)百小時,如果搖蕩這么長時間后油箱上沒有出現(xiàn)裂縫,那么可以放心,油箱裝上飛機之后不會漏油。
許多奇奇怪怪形狀的蒙皮壓在木制的模塊上敲打??梢月牭洁须s的平錘聲看和落錘沉重的轟響,鉚釘槍的聲音像機關(guān)槍那樣刺耳。
在焊接車間里,技術(shù)高明的工人在焊接黑色和有色的金屬。在機械車間里車工、刨工和銑工都是使用現(xiàn)代化的機械加工機床,通過他們那雙能干的手制造出將來飛機上使用的各種零件,從最簡單的螺栓直到復(fù)雜的蝸輪或起落架的圓筒。
重要的螺栓或齒輪往往要用面型儀來檢驗。此時在光屏上會出現(xiàn)放大30倍的零件外形,這樣就可以很清楚地看出零件真正尺寸與名義尺寸相差多少。
就是這樣,在工廠車間里的工人們憑著自己有經(jīng)驗的、技術(shù)高明的雙手制造出未來飛機的各個組成元件。
理論圖
在許多機床和機器之間,產(chǎn)品質(zhì)量的捍衛(wèi)者——技術(shù)檢驗處工作人員默默無聲地在工作著。未來飛機上的所有“小螺絲釘”都得通過他們那雙敏銳的眼睛。要是漏過那怕是一個缺陷,那將會導致多么嚴重的后果啊!在航空上不允許有一點不準確,臟污和差錯,當然關(guān)于這樣問題,我們的檢驗員是時刻不忘的。
當遇到問題時,尤其對于特別重要的零件技術(shù)檢驗處經(jīng)常要請工廠實驗室?guī)椭鉀Q。在寧靜的實驗室里,桌上擺著許多擦得非常干凈的儀器。就在這里要對送到工廠倉庫里來的原材料以及預(yù)備裝到飛機上的零件上切下的試件進行化學、光譜、金相、強度等分析。實驗員將一小塊試件加以溶解,加熱,磨削和撕裂,看看是否有那些參數(shù)不符合圖紙上嚴格規(guī)定的要求。
所有零件都打扮得漂漂亮亮的送到裝配車間去,有的呈金黃色,有的是黑藍色,有的表面鍍鎘呈灰白色,有的表面鍍鉻顯著發(fā)亮的銀白色。
裝配試驗飛機與裝配成批生產(chǎn)的飛機有很大的區(qū)別。試驗飛機不能制造許多架,所以不是一架接著一架裝配的。有的地方需要切除,需要另外加以鉚接,有些地方需要彎曲和作某些移動。參加這里工作的工人技術(shù)水平要特別高,他要懂得材料的性能以及零件在飛行時的工作情況,在安裝時要和什么零件配合起來,按照什么次序進行裝配。
在長長的型架上裝配機身骨架。隔框按照規(guī)定的距離排起來。用細繩從頭部到尾部將桁條架起來。將光滑的蒙皮一塊一塊地鉚接上去。機翼和尾翼在另外型架上也是這樣裝配的。
機翼、尾翼、起落架和發(fā)動機安裝時的位置誤差不能超過一定的范圍,否則就會發(fā)生事故。如果最后還剩下幾個對接部件需通過磨合才能裝上去,那已經(jīng)算是很順利了。
所有部件都鉚接好了。然后再裝上飛機的腿——起落架,飛機最后的外形第一次呈現(xiàn)在人們的眼前。
現(xiàn)在開始“添補”飛機。飛機上的高度表,速度表,航空地平儀,檢驗發(fā)動機工作的儀器,無線電臺,電羅盤,發(fā)電機,蓄電池以及其它許多附件經(jīng)過實驗室仔細的檢驗之后,送到裝配車間來了。從電氣車間里送來了許多各種各樣的導線束。所有這些線束都要放在飛機里一定的地方,并加以固定,調(diào)準和接通。
飛機旁邊來了一些穿皮夾克的人。他們默不作聲地繞著飛機走來走去。這里動動,那里搖搖,把人孔蓋打開頭伸進去東張西望,一會兒又坐在坐艙里面,原來這些人就是試飛員。
總設(shè)計師站在試車臺上沉思地望著飛機。現(xiàn)在雖然還有不少人圍在圖板上工作著,還在趕制最后一批圖紙,然而在他的眼前仿佛看到一架嶄新的飛機披著耀眼的鋁皮停在飛機場上,仿佛聽到第一次渦輪轉(zhuǎn)動的吼聲,好像看見這架新飛機馳騁在跑道上。這時在他心里充滿著一種喜憂交錯的心情,喜的是這架新飛機即將誕生,而且相信它會飛得很好,然而又耽心有些問題目前還找不到圓滿解決的方法。不過他又想,也許這都是因為要求過高的緣故吧。于是他又匆忙地朝另一個樓走去。
在一間充滿陽光寬敞的實驗室里,一架與裝配車間里一樣的飛機高高地吊起來。飛機的機翼,機身和尾翼被粘在硬鋁蒙皮上的綠色帆布帶裹得變了樣,在帆布帶上面和下面伸出許多鋼繩,帶子和杠桿。用彈簧秤測力計表示飛機各部分上所受的載荷噸數(shù),測力計白色的指示盤閃閃發(fā)亮。數(shù)千條的金屬線,一端與放在桌上的黑色箱子相連接,另一端與極細的銀白色導線相連,銀白色的細線粘在飛機元件上。靈敏度很高的電氣儀器將部件上,桁條上及飛機蒙皮上因受載荷而產(chǎn)生的應(yīng)力記錄下來。
在拱頂?shù)拇髲d里回響著靜力試驗領(lǐng)導人清脆的聲音:
——百分四十,加載!
于是就聽到一陣增加載荷的機器聲音,經(jīng)過幾秒鐘后,大廳寧靜下來了,這時又聽到一聲短促的命令——“計算!”。技術(shù)員坐在示波器旁邊,通過望遠鏡在距飛機一定距離的地方觀察測力計指數(shù)的變化,并迅速將變化記下來。
——百分五十,加載!
飛機上的受力元件愈壓愈重。螺栓折斷和飛蹦出的尖叫聲,使人們不由自主地把頭縮下去。儀器的指針逐漸地向下移動。
這就是強度不夠的地方。這些地方經(jīng)過研究,增加強度之后又進行試驗。
在飛機旁邊圍著一大群人,有的穿著工作服,有的穿白色工作衫,有的則是穿皮夾克?,F(xiàn)在飛機要進行最后檢驗了。
檢驗工長用他最挑剔的眼光摸摸這個零件,量量那個部件,飛機上最暗,最難檢查到的角落他都不放過。把那些不合規(guī)格的地方寫在通知單上。工長手上的通知單一張一張地愈疊愈多。
在裝配車間主任的桌上堆滿了缺點通知單。車間主任皺著眉頭,斑白的頭發(fā)顯得更加蓬亂。他逐條地迅速地讀著這些通知單,不時用鉛筆在單上面劃各種的記號。隨后叫來裝配工長,鉚接組長,液壓工長和電氣技師,把各種任務(wù)分別交給他們。于是在裝配好的飛機旁邊,幾十人又開始了最后的戰(zhàn)斗。
終于完成了所有的工作。總檢查員在飛機說明書上清清楚楚地寫上:“誕生日期——19××年×月×日。試驗使用合格”。最后簽上他自己的名字。
(闕國光譯自蘇聯(lián)“祖國之翼”)(一續(xù))
在風洞中試驗飛機模型