飞机是怎样诞生的

Ｂ．比留宁

样机

现在我们来看看主任设计师的工作，他负责调配飞机制造中的所有过程。最初审阅部位安排图，外形图，重量表格和重心表格。当飞机外表的几何形状确定之后，立刻就开始画出风洞试验用的飞机模型和战术性飞机模型的图纸。开始制造样机。

这时主任设计师忙极了。他一会儿跑到生产主任和工艺员那儿，一会儿又到模线车间去，模线车间是生产模板的，飞机三面图的外形就是用模板描绘出来。设计师决定应该怎样把飞机外形分布在模线图上才好，这是首先必须画出来的。模线工用很重的铸造的压铁把5公尺至8公尺长的板条压紧，然后根据飞机的理论图把它弯曲成所需要的形状。飞机的外形就在模线图上表示出来了。

样机是什么东西，为什么需要它呢？

样机是用木头制造的大小外形和将来真飞机一样的模型。在样机上要使飞行人员坐得很方便，要安装许多操纵和检验的机构，要指出安装各种管道及其它机构的地方。

研究室的铃响了：现在开始模型的风洞试验，请把模型送来。于是空气动力工程师与绘制模型图的绘图员一起到研究室去了。在巨大的风洞口前面，在很高很细的架子上，放着用木头制造的其外形与将来飞机一样的小模型。

只听见什么地方有人喊到：“一切都准备好了”，接着就听到工程师的命令：“气流！”。于是整个房间都响起风洞试验的声音，这个声音响得很，对面讲话都得大声呼喊才能听见。粘在模型上的丝线慢慢地被拉紧。由于气动力的作用，大部分的丝线都紧紧地贴在机翼及机身表面上，但是还有一些丝线被气流冲到烟雾弥漫的送风道中去了。模型的头部开始缓缓地抬起来。从扩音器中听到：“机头抬5度……10度……”。

许多丝线拧在一起，而且从模型表面上脱掉，突然迎着气流飞去。尾翼强烈振动。刹那间……左边升降舵掉下来，并飞到风洞中去。风洞的声音很快地停止了。大家都跑到模型那儿去。这是年轻绘图所看到的第一次“空中事故”。

草图设计的工作快要结束了。总设计师把全部的材料审阅过，并作了许多指示，然后他召开技术委员会讨论这个设计。在办公室壁上挂满了工作图，示意图，表格，有的甚至还没有完成的图和表，里面坐着许多工厂的技术领导。主任设计师详细地报告了设计的情况。他提出了许多问题，然后就开始讨论。发言最积极最热烈的是工艺员，试飞员，及维护人员。他们是最先发现设计师的错误和缺点的人。

——这样复杂的表面，又没有工艺样板，叫我们怎么制造？

——人孔设计得这样小，只有老鼠才能钻得过！

——请告诉我们怎么更换发动机？

——这里需要穿过壁板。

每条意见都记录起来，而且每条意见总是有争论的。休息，开会，开会，再休息，每次开会总是热烈的争论。

经过一个星期，甚至二个星期的补充，然后进行修改和确定，但这时已经看得出来，飞机一定能飞得起来。

在这段时间里画模线。样机不是几天，而是几小时就制造出来。当设计师看见自己的理想第一次由实物模型表示出来时，真是难于抑制自己心中的激动。

这是十分隆重的一天。航空俱乐部门口的汽车络绎不绝。各个部门的专家都来了，其中有工程师，飞行员，领航员，医生。直升机把试验研究所的代表们直接送到工厂里面来。

飞机的布局

总设计师介绍了这架新飞机的设计方案和样机，并介绍了各专门设计局的工程师。与会者立即分成许多小组。这里一组，那里一组立刻就开始对设计方案进行审查，提出问题。更有效地对草图和工作图提出某些修正的意见，重新布置样机。

在会议室里最活跃的是飞行员。订货人方面的飞行员坐在坐舱里，摇摇手把，他还是觉得不够满意。医生，领航员，设计局的飞行员都围着他。看来，意见是没有完结的。

经过若干小时的研究之后，把大量的看法和不同意见归纳起来都记录在意见簿上。

工作图

在几十张的绘图桌上，工作正在紧张地进行着。设计师现在更深入在考虑飞机的结构，同时也修改订货人方面所提出的缺点。飞机上的某些部分很快就成为最后的工作图，并交给工艺员去制造。但是也会碰到不少新问题。这时设计师就要连日苦心思索，寻求解决的方法。画出一个方案和大家以及领导人讨论，他们觉得不行。再画出第二个方案，再经过辩论，并向强度工程师、工艺员、工长和车间工人们征求意见。

最后要进行实验，先制出透明的模型，然后对模型加以作用力；这时在投影仪的毛玻璃萤光屏上突然出现彩色的像蛇一样在游动的变形线条。在上面可以看出力的变化情况。这个角需要倒圆，这里的连接部分需要加厚，而那里相反，需要切薄一些。现在更加明确了，对于所设计零件的正确性也增加了信心。

在另一张桌子上正在讨论在230个大气压的液压油作用下密封的可靠性问题。如果漏油的话，就可能引起火灾，就可能发生机毁人亡的事故。这种不安情绪是有根据的，必须找出更加可靠的密封方法来代替现在已经陈旧的方法。

机翼结构最好是采用金属粘结法。所以在工厂的实验室里试验了好几百个粘结试件。穿着白色工作服的女实验员把试件放在保温室中，在零下50多度，在酷热以及湿度很大的条件下将粘结的试件加以拉伸和摇动。试验记录本里一行一行地记得满满的。设计师每天都要到实验室来。他看了试验结果之后，又更改了结构的粘结方法，于是又重新进行试验。

在机身设计组里正在设计安装发动机的加强隔框。一个一级设计师把加强隔框周围的图形(如发动机外形，安装发动机用的部件，机身的形状)画出之后，就设计出能够保证发动机安装可靠的隔框。但是隔框设计得既复杂又笨重。经过设计组长和工艺员的帮助，删改了某些草图，结果，终于找到了满意的隔框形状。

设计师一会儿埋头于工作图上，一会儿又拿笔记本记东西，要计算数十种把铬锰硅钢的锻件安装到硬铝壁上的铆钉和螺柱，要根据材料上的许可应力选择铆钉和螺柱的直径。学校里讲课的笔记本这时候是多么有用！因为在学校里老师所讲的内容，恰恰是现在工程师所要做的工作。

来了一批女绘图员，她们不久以前还是十年级的学生，现在整整齐齐地穿着干净的工作服在紧张地工作着，也许她们还没有忘记立体三角学中圆柱体体积及半球面面积的公式，现在可就用上了。她们慢慢地拉着计算尺和拨着算盘珠(看来还用得不很熟练)，在计算零件和部件的重量。这是她们在制造新型飞机的巨大工作中所作的微小贡献。

各个设计小组分头详细地设计数以百计的部件和组件。示意图和草图逐渐“充实”起来，发展成几百张几千张零件图，出现了许多参差不全的零件模型。

主任设计师早在工作图交给工人以前，就邀请工艺员和材料供应人员开始进行生产准备工作。工艺员写出生产程序，说明整个飞机以及其部件是怎样制造的，要去订购生产所需要的新机床，工具，型架，模块和各种心轴。供应人员要提出需要那样的成品和材料。订货的电报飞到我们辽阔祖国的各个城市：“请发出管子，请寄来仪器，请运来木材，我们需要不锈钢……”。

制造模型

在铝合金和镁合金铸造车间里铸造零件，在锻工车间里锻造和压制毛坯，在锻工车间里模锻硬铝的机身隔框，翼肋和尾翼。焊接燃料箱和滑油箱。一套零件送到飞机那儿去装配，另一套送到由角铁制造的巨大试验台去试验。在动力试验室里，将油箱灌满水，剧烈摇荡数百小时，如果摇荡这么长时间后油箱上没有出现裂缝，那么可以放心，油箱装上飞机之后不会漏油。

许多奇奇怪怪形状的蒙皮压在木制的模块上敲打。可以听到嘈杂的平锤声看和落锤沉重的轰响，铆钉枪的声音像机关枪那样刺耳。

在焊接车间里，技术高明的工人在焊接黑色和有色的金属。在机械车间里车工、刨工和铣工都是使用现代化的机械加工机床，通过他们那双能干的手制造出将来飞机上使用的各种零件，从最简单的螺栓直到复杂的蜗轮或起落架的圆筒。

重要的螺栓或齿轮往往要用面型仪来检验。此时在光屏上会出现放大30倍的零件外形，这样就可以很清楚地看出零件真正尺寸与名义尺寸相差多少。

就是这样，在工厂车间里的工人们凭着自己有经验的、技术高明的双手制造出未来飞机的各个组成元件。

理论图

在许多机床和机器之间，产品质量的捍卫者——技术检验处工作人员默默无声地在工作着。未来飞机上的所有“小螺丝钉”都得通过他们那双敏锐的眼睛。要是漏过那怕是一个缺陷，那将会导致多么严重的后果啊！在航空上不允许有一点不准确，脏污和差错，当然关于这样问题，我们的检验员是时刻不忘的。

当遇到问题时，尤其对于特别重要的零件技术检验处经常要请工厂实验室帮助解决。在宁静的实验室里，桌上摆着许多擦得非常干净的仪器。就在这里要对送到工厂仓库里来的原材料以及预备装到飞机上的零件上切下的试件进行化学、光谱、金相、强度等分析。实验员将一小块试件加以溶解，加热，磨削和撕裂，看看是否有那些参数不符合图纸上严格规定的要求。

所有零件都打扮得漂漂亮亮的送到装配车间去，有的呈金黄色，有的是黑蓝色，有的表面镀镉呈灰白色，有的表面镀铬显着发亮的银白色。

装配试验飞机与装配成批生产的飞机有很大的区别。试验飞机不能制造许多架，所以不是一架接着一架装配的。有的地方需要切除，需要另外加以铆接，有些地方需要弯曲和作某些移动。参加这里工作的工人技术水平要特别高，他要懂得材料的性能以及零件在飞行时的工作情况，在安装时要和什么零件配合起来，按照什么次序进行装配。

在长长的型架上装配机身骨架。隔框按照规定的距离排起来。用细绳从头部到尾部将桁条架起来。将光滑的蒙皮一块一块地铆接上去。机翼和尾翼在另外型架上也是这样装配的。

机翼、尾翼、起落架和发动机安装时的位置误差不能超过一定的范围，否则就会发生事故。如果最后还剩下几个对接部件需通过磨合才能装上去，那已经算是很顺利了。

所有部件都铆接好了。然后再装上飞机的腿——起落架，飞机最后的外形第一次呈现在人们的眼前。

现在开始“添补”飞机。飞机上的高度表，速度表，航空地平仪，检验发动机工作的仪器，无线电台，电罗盘，发电机，蓄电池以及其它许多附件经过实验室仔细的检验之后，送到装配车间来了。从电气车间里送来了许多各种各样的导线束。所有这些线束都要放在飞机里一定的地方，并加以固定，调准和接通。

飞机旁边来了一些穿皮夹克的人。他们默不作声地绕着飞机走来走去。这里动动，那里摇摇，把人孔盖打开头伸进去东张西望，一会儿又坐在坐舱里面，原来这些人就是试飞员。

总设计师站在试车台上沉思地望着飞机。现在虽然还有不少人围在图板上工作着，还在赶制最后一批图纸，然而在他的眼前仿佛看到一架崭新的飞机披着耀眼的铝皮停在飞机场上，仿佛听到第一次涡轮转动的吼声，好像看见这架新飞机驰骋在跑道上。这时在他心里充满着一种喜忧交错的心情，喜的是这架新飞机即将诞生，而且相信它会飞得很好，然而又耽心有些问题目前还找不到圆满解决的方法。不过他又想，也许这都是因为要求过高的缘故吧。于是他又匆忙地朝另一个楼走去。

在一间充满阳光宽敞的实验室里，一架与装配车间里一样的飞机高高地吊起来。飞机的机翼，机身和尾翼被粘在硬铝蒙皮上的绿色帆布带裹得变了样，在帆布带上面和下面伸出许多钢绳，带子和杠杆。用弹簧秤测力计表示飞机各部分上所受的载荷吨数，测力计白色的指示盘闪闪发亮。数千条的金属线，一端与放在桌上的黑色箱子相连接，另一端与极细的银白色导线相连，银白色的细线粘在飞机元件上。灵敏度很高的电气仪器将部件上，桁条上及飞机蒙皮上因受载荷而产生的应力记录下来。

在拱顶的大厅里回响着静力试验领导人清脆的声音：

——百分四十，加载！

于是就听到一阵增加载荷的机器声音，经过几秒钟后，大厅宁静下来了，这时又听到一声短促的命令——“计算！”。技术员坐在示波器旁边，通过望远镜在距飞机一定距离的地方观察测力计指数的变化，并迅速将变化记下来。

——百分五十，加载！

飞机上的受力元件愈压愈重。螺栓折断和飞蹦出的尖叫声，使人们不由自主地把头缩下去。仪器的指针逐渐地向下移动。

这就是强度不够的地方。这些地方经过研究，增加强度之后又进行试验。

在飞机旁边围着一大群人，有的穿着工作服，有的穿白色工作衫，有的则是穿皮夹克。现在飞机要进行最后检验了。

检验工长用他最挑剔的眼光摸摸这个零件，量量那个部件，飞机上最暗，最难检查到的角落他都不放过。把那些不合规格的地方写在通知单上。工长手上的通知单一张一张地愈叠愈多。

在装配车间主任的桌上堆满了缺点通知单。车间主任皱着眉头，斑白的头发显得更加蓬乱。他逐条地迅速地读着这些通知单，不时用铅笔在单上面划各种的记号。随后叫来装配工长，铆接组长，液压工长和电气技师，把各种任务分别交给他们。于是在装配好的飞机旁边，几十人又开始了最后的战斗。

终于完成了所有的工作。总检查员在飞机说明书上清清楚楚地写上：“诞生日期——19××年×月×日。试验使用合格”。最后签上他自己的名字。

(阙国光译自苏联“祖国之翼”)(一续)

在风洞中试验飞机模型