第二百五十五章 能设计75毫米大炮吗?
目录:我的科学时代| 作者:仲渊2| 类别:历史军事
还是那句话,适合自己的才是最好的。
三级离心压气机好是好,但基础工业水平非常薄弱的根据地,压根不具备加工制造条件。
余华初步确定二级离心压气机和涡轮构成压缩机的进气机组设计,而后再根据进气机组的进气量数值,设定压缩机工作功率、尺寸大小等各项数值。
压缩机工作功率的大小由电机决定,电机功率则需要达到处理每小时1014立方米进气量的标准。
余华面色平静,脑海高速运转迅速计算出具体的电机功率参数,再根据这个功率参数确定电机的类型和尺寸。
技术研发就是这样,一个参数决定另外一个参数,必须层层递进,任何一个步骤出现问题都将导致失败。
很快,余华确定压缩机的电机额定功率和最大功率等相关参数,注意力转移到压缩机最重要的压缩结构。
压缩结构直接影响压缩机的空气压缩性能。
“传统的活塞式压缩机无法处理达到每小时1014立方米进气量的空气,给汽车和螺旋桨飞机用还行,但对于空分设备来说犹如杯水车薪,我总不能搞个超大的气缸和活塞,到时候材料和加工工艺的难度又会直线上升……有点麻烦,当初对于空分设备的资料只是简单了解,没想到这玩意儿搞起来这么复杂。”余华右手转着铅笔,眼中露出思索之色,脑海不断翻找记忆,在犹如数据库般的大脑记忆信息之中,垂直搜索关于空分设备的技术资料。
当初在B站学习氧气顶吹转炉技术的时候,所看视频主要侧重于冶金工程和机械方面,对于空分设备只是一笔略过。
有点头疼。
余华现在找不到一种高效处理巨量空气的压缩结构。
大规模应用坦克发动机、飞机发动机的活塞式压缩结构,根本处理不了这么多的空气。
这可不是每小时几十上百立方空气,
怎么搞?
余华几番思索,没有找到相关参考资料,整个人眉宇微皱,对于这个情况有些始料未及。
工业级空分设备的技术研发难度,余华早有预料,然而,他没想到居然会这么难,研发难度远远超出心理预期。
现在,进度卡在压缩结构这里。
关键是压缩结构极其重要,余华无法绕开,更不可能通过取巧的方式解决。
如果不解决压缩结构的问题,空分设备就搞不出来,没有空分设备,所谓的氧气顶吹转炉就是一个笑话。
“不急,慢慢来,没有参考资料代表不了什么。”对于这个情况,余华倒是没有慌乱,呼吸平稳,面色平静,脑海思索一番,整个人所幸把图纸全部收拾起来,封装放好,接着起身下楼,往机械馆而去。
没有参考资料,但他可以请求战术支援。
作为中华最高学府的清华园,这里有着世界级的顶级机械工程专家和航空动力专家,是的,这个人还是庄教授。
余华可没有不懂装懂且死撑的臭毛病,该问的时候就得问。
快步来到机械馆,经过检查确认身份,余华步入馆内,刚到机械工程实验室门外,一道道尖锐刺耳的声音便从里面传出,身为清华机械工程系系主任的庄教授,没有待在办公室里喝茶,而是泡在实验室里搞学问。
专属于机械领域的学问。
发出声音的是龙门铣,工作台上放着一片正方形钢板,厚度约5毫米左右,面积30厘米×25厘米,比一本教科书略大,庄教授操控龙门铣对起进行表面加工,而后在四角点孔,旁边同样放着好几片已经加工好的方形钢板。
余华静静站着,没有打扰处于工作状态的庄教授。
不一会儿,龙门铣的工作声音减弱降低,铣头上升,留下表面光滑四角带孔的钢板。
“期末考试成绩怎么样?”庄教授戴着保护手套,将温度略高的方形钢板取下,仔细检查后确认无误,看了一旁的余华,笑着问道。
“学生保送入校的,不用参加这学期的期末考试。”余华闻言,作揖行礼,以学生姿态行了一个敬师礼,言语尊敬且自然,笑着回答道。
庄前鼎怔了一下,这才回想起余华的保送生身份,失笑摇头:“都忘了你是保送的,瞧我这脑子。”
“教授,你这加工的是?”余华目光透出一丝好奇之色,看着庄前鼎手里的方形钢板,有些摸不透它的用途。
“闲着无聊,想起了以前在美国陆军见过的防弹背心,自己搞了一个防弹背心设计,我将它称之为防弹衣。”
庄前鼎将加工好的钢板放在地上,感叹道:“正好实验室里还剩了一些边角料,就准备造几套出来,这些美国进口钢性能非常优秀,5毫米厚度能在200米距离抵御6.5毫米有坂子弹射击,以及炮弹和手榴弹破片,可以大幅度提升战场上士兵的存活率,这是设计图纸,你看看,顺便提一提建议。”
“防弹衣?”余华听到这个极具现代化的专业术语,耳边回荡着庄教授的话音,整个人有些意外。
几天不见,庄教授您就从立式深孔钻床跨越到防弹衣领域,真的……
余华只能说牛逼。
对于防弹衣本身,余华倒是不怎么惊讶,防弹衣理念来自于古代的甲胃,最早诞生于一战时期,采用普通钢材,不过由于材料强度问题,防弹性能并不高。
到了二十年代左右,美国研制出类似鳞片一样的钢片防弹背心,防弹性能相较早期防弹衣有了很大的提升,不过依旧无法防御步枪子弹直射,只能防御手枪弹、手榴弹破片和炮弹破片。
当然,防弹衣这玩意儿并没有普及,仅有极少数部队使用,堪称军用奢侈品。
庄教授作为康奈尔大学机械工程硕士和麻省理工化学工程硕士,了解到防弹衣一点都不奇怪。
余华右手接过沾了些许油渍的设计图纸,仔细端详,图纸上的防弹衣采用衣套和防护层构成,与现代防弹衣类似,主要保护躯干部位,而非四肢和头部,防护力由两块钢板构成。
简单,粗暴。
过了小半会儿,庄前鼎笑道问道:“怎么样?”
“教授,理念没有问题,防弹层我觉得可以有些一些小改进。”余华沉吟一番,说道。
“你说。”庄前鼎点头。
“我建议防弹层可以参考英国人曾经在军舰上用过的复合装甲,加一层陶瓷板和一层水泥铁丝板,两者厚度控制在5毫米内,最外层是水泥铁丝板,中间层是陶瓷板,最里层是5毫米钢板,这样的话,根据计算,防护力应该能提升到50米—100米6.5毫米有坂子弹射击,350米—550米7.92毫米重尖弹射击。”余华给出自己的建议。
庄教授随手研发的防弹衣,理念上已经臻至完美,没有改进必要,防弹层这里可以下一下文章。
余华没有提出什么凯夫拉、尼龙、玻璃钢和超高分子量聚乙烯纤维等等不切实际的防护材料,
至于非牛顿材料的液体防弹衣,更是想都别想。
简单粗暴的水泥铁丝网和陶瓷片非常实在。
材料广泛,成本廉价,缺点就一个字——重。
但重这点缺陷摆在死亡面前,显得极其微不足道。
讲道理,庄教授把余华点醒了,他之前陷入一个武器,只想到枪械类武器,完全忘了还有防御性军事装备的存在。
水泥铁丝板、陶瓷板和五毫米钢板构成的防弹衣,需要什么技术含量吗?
不好意思,这玩意儿的技术含量几乎为零。
庄前鼎得到余华这个回答,略微意外,陷入沉思,询问道:“没想到你对武器还有研究,防护力提升这么高,是因为子弹穿透不同密度物质造成的动能衰减和干扰形成的吗?”
庄前鼎倒是没怀疑余华吹牛,因为余华的计算能力他非常清楚,他意外的点是,仅仅加装两层防弹层,就可以令防护力从200米/6.5有坂子弹提升到50米—100米/6.5毫米有坂子弹。
并且,能够在350米左右防御7.92毫米重尖弹的射击。
7.92毫米重尖弹,这是国内部队机枪使用的子弹,换句话而言,防护力已经达到防护机枪子弹的程度。
虽然是350米,但比起以前的防护力,简直不要好到哪里去。
“是的,目前子弹设计基于达能效应、侵彻力和停止力三者的平衡,在子弹射击不同密度的物质后,动能衰减的同时受到来自于物质反作用力干扰,加之停止力和达能效应的作用,子弹侵彻力会在短时间内迅速下降,这是数学模型,学生不久之前研究过。”余华点了点头,拿起庄前鼎放在旁边的纸和笔,写出理论模型和数学计算过程,以及最终数据。
待余华写出理论模型和计算过程,庄前鼎拿起这张经过严谨数学计算的草稿纸,仔细审阅起来。
余华站在旁边,看着庄前鼎的表情从严肃向郑重慢慢转变,心中默默生出一股澹澹的愉悦感,这种在学术领域发表言论并受到顶级教授重视的情况,对一名新晋学者而言,真的很舒坦。
过了几分钟后,庄教授缓缓放下了草稿纸,目光看向余华。
“不得不说,这又是一个研究成果,一个无法公开的研究成果,以前我怎么没发现研究成果这么容易出来,余华,你在武器方面的研究大概有多深?”
“呃……您是指哪方面?学术方面,学生可以精确计算各种类型子弹的杀伤力和动能数据,计算炮弹的抛物线和落脚点,以及最大射程,计算不同膛线的性能数值。应用方面,学生可以自主设计一款步枪,可以自主设计一款迫击炮等等。”
“能设计75毫米大炮吗?”庄前鼎闻言,眼前一亮,没想到余华在武器领域的研究已经到了这种程度,达到他当年在麻省理工的水准。
是的,他庄前鼎不仅是机械专家,化工专家,航空动力专家,还是非常专业的武器专家。
原因很简单,你懂机械就懂武器,你懂化工就懂弹药,动力学方面更是如出一辙。
虽然庄前鼎从来没有参与过任何一款军事武器装备的研发,但他的水平绝对称得上顶尖。
“不能。”余华很想说能,想了想,还是不准备告知实情,一个刚入清华不久的保送生能懂这些已经非常不容易了,如果还懂设计75毫米大炮,不好意思,余华完全解释不了。
咦,等等,我来机械馆是干什么来着?
三级离心压气机好是好,但基础工业水平非常薄弱的根据地,压根不具备加工制造条件。
余华初步确定二级离心压气机和涡轮构成压缩机的进气机组设计,而后再根据进气机组的进气量数值,设定压缩机工作功率、尺寸大小等各项数值。
压缩机工作功率的大小由电机决定,电机功率则需要达到处理每小时1014立方米进气量的标准。
余华面色平静,脑海高速运转迅速计算出具体的电机功率参数,再根据这个功率参数确定电机的类型和尺寸。
技术研发就是这样,一个参数决定另外一个参数,必须层层递进,任何一个步骤出现问题都将导致失败。
很快,余华确定压缩机的电机额定功率和最大功率等相关参数,注意力转移到压缩机最重要的压缩结构。
压缩结构直接影响压缩机的空气压缩性能。
“传统的活塞式压缩机无法处理达到每小时1014立方米进气量的空气,给汽车和螺旋桨飞机用还行,但对于空分设备来说犹如杯水车薪,我总不能搞个超大的气缸和活塞,到时候材料和加工工艺的难度又会直线上升……有点麻烦,当初对于空分设备的资料只是简单了解,没想到这玩意儿搞起来这么复杂。”余华右手转着铅笔,眼中露出思索之色,脑海不断翻找记忆,在犹如数据库般的大脑记忆信息之中,垂直搜索关于空分设备的技术资料。
当初在B站学习氧气顶吹转炉技术的时候,所看视频主要侧重于冶金工程和机械方面,对于空分设备只是一笔略过。
有点头疼。
余华现在找不到一种高效处理巨量空气的压缩结构。
大规模应用坦克发动机、飞机发动机的活塞式压缩结构,根本处理不了这么多的空气。
这可不是每小时几十上百立方空气,
怎么搞?
余华几番思索,没有找到相关参考资料,整个人眉宇微皱,对于这个情况有些始料未及。
工业级空分设备的技术研发难度,余华早有预料,然而,他没想到居然会这么难,研发难度远远超出心理预期。
现在,进度卡在压缩结构这里。
关键是压缩结构极其重要,余华无法绕开,更不可能通过取巧的方式解决。
如果不解决压缩结构的问题,空分设备就搞不出来,没有空分设备,所谓的氧气顶吹转炉就是一个笑话。
“不急,慢慢来,没有参考资料代表不了什么。”对于这个情况,余华倒是没有慌乱,呼吸平稳,面色平静,脑海思索一番,整个人所幸把图纸全部收拾起来,封装放好,接着起身下楼,往机械馆而去。
没有参考资料,但他可以请求战术支援。
作为中华最高学府的清华园,这里有着世界级的顶级机械工程专家和航空动力专家,是的,这个人还是庄教授。
余华可没有不懂装懂且死撑的臭毛病,该问的时候就得问。
快步来到机械馆,经过检查确认身份,余华步入馆内,刚到机械工程实验室门外,一道道尖锐刺耳的声音便从里面传出,身为清华机械工程系系主任的庄教授,没有待在办公室里喝茶,而是泡在实验室里搞学问。
专属于机械领域的学问。
发出声音的是龙门铣,工作台上放着一片正方形钢板,厚度约5毫米左右,面积30厘米×25厘米,比一本教科书略大,庄教授操控龙门铣对起进行表面加工,而后在四角点孔,旁边同样放着好几片已经加工好的方形钢板。
余华静静站着,没有打扰处于工作状态的庄教授。
不一会儿,龙门铣的工作声音减弱降低,铣头上升,留下表面光滑四角带孔的钢板。
“期末考试成绩怎么样?”庄教授戴着保护手套,将温度略高的方形钢板取下,仔细检查后确认无误,看了一旁的余华,笑着问道。
“学生保送入校的,不用参加这学期的期末考试。”余华闻言,作揖行礼,以学生姿态行了一个敬师礼,言语尊敬且自然,笑着回答道。
庄前鼎怔了一下,这才回想起余华的保送生身份,失笑摇头:“都忘了你是保送的,瞧我这脑子。”
“教授,你这加工的是?”余华目光透出一丝好奇之色,看着庄前鼎手里的方形钢板,有些摸不透它的用途。
“闲着无聊,想起了以前在美国陆军见过的防弹背心,自己搞了一个防弹背心设计,我将它称之为防弹衣。”
庄前鼎将加工好的钢板放在地上,感叹道:“正好实验室里还剩了一些边角料,就准备造几套出来,这些美国进口钢性能非常优秀,5毫米厚度能在200米距离抵御6.5毫米有坂子弹射击,以及炮弹和手榴弹破片,可以大幅度提升战场上士兵的存活率,这是设计图纸,你看看,顺便提一提建议。”
“防弹衣?”余华听到这个极具现代化的专业术语,耳边回荡着庄教授的话音,整个人有些意外。
几天不见,庄教授您就从立式深孔钻床跨越到防弹衣领域,真的……
余华只能说牛逼。
对于防弹衣本身,余华倒是不怎么惊讶,防弹衣理念来自于古代的甲胃,最早诞生于一战时期,采用普通钢材,不过由于材料强度问题,防弹性能并不高。
到了二十年代左右,美国研制出类似鳞片一样的钢片防弹背心,防弹性能相较早期防弹衣有了很大的提升,不过依旧无法防御步枪子弹直射,只能防御手枪弹、手榴弹破片和炮弹破片。
当然,防弹衣这玩意儿并没有普及,仅有极少数部队使用,堪称军用奢侈品。
庄教授作为康奈尔大学机械工程硕士和麻省理工化学工程硕士,了解到防弹衣一点都不奇怪。
余华右手接过沾了些许油渍的设计图纸,仔细端详,图纸上的防弹衣采用衣套和防护层构成,与现代防弹衣类似,主要保护躯干部位,而非四肢和头部,防护力由两块钢板构成。
简单,粗暴。
过了小半会儿,庄前鼎笑道问道:“怎么样?”
“教授,理念没有问题,防弹层我觉得可以有些一些小改进。”余华沉吟一番,说道。
“你说。”庄前鼎点头。
“我建议防弹层可以参考英国人曾经在军舰上用过的复合装甲,加一层陶瓷板和一层水泥铁丝板,两者厚度控制在5毫米内,最外层是水泥铁丝板,中间层是陶瓷板,最里层是5毫米钢板,这样的话,根据计算,防护力应该能提升到50米—100米6.5毫米有坂子弹射击,350米—550米7.92毫米重尖弹射击。”余华给出自己的建议。
庄教授随手研发的防弹衣,理念上已经臻至完美,没有改进必要,防弹层这里可以下一下文章。
余华没有提出什么凯夫拉、尼龙、玻璃钢和超高分子量聚乙烯纤维等等不切实际的防护材料,
至于非牛顿材料的液体防弹衣,更是想都别想。
简单粗暴的水泥铁丝网和陶瓷片非常实在。
材料广泛,成本廉价,缺点就一个字——重。
但重这点缺陷摆在死亡面前,显得极其微不足道。
讲道理,庄教授把余华点醒了,他之前陷入一个武器,只想到枪械类武器,完全忘了还有防御性军事装备的存在。
水泥铁丝板、陶瓷板和五毫米钢板构成的防弹衣,需要什么技术含量吗?
不好意思,这玩意儿的技术含量几乎为零。
庄前鼎得到余华这个回答,略微意外,陷入沉思,询问道:“没想到你对武器还有研究,防护力提升这么高,是因为子弹穿透不同密度物质造成的动能衰减和干扰形成的吗?”
庄前鼎倒是没怀疑余华吹牛,因为余华的计算能力他非常清楚,他意外的点是,仅仅加装两层防弹层,就可以令防护力从200米/6.5有坂子弹提升到50米—100米/6.5毫米有坂子弹。
并且,能够在350米左右防御7.92毫米重尖弹的射击。
7.92毫米重尖弹,这是国内部队机枪使用的子弹,换句话而言,防护力已经达到防护机枪子弹的程度。
虽然是350米,但比起以前的防护力,简直不要好到哪里去。
“是的,目前子弹设计基于达能效应、侵彻力和停止力三者的平衡,在子弹射击不同密度的物质后,动能衰减的同时受到来自于物质反作用力干扰,加之停止力和达能效应的作用,子弹侵彻力会在短时间内迅速下降,这是数学模型,学生不久之前研究过。”余华点了点头,拿起庄前鼎放在旁边的纸和笔,写出理论模型和数学计算过程,以及最终数据。
待余华写出理论模型和计算过程,庄前鼎拿起这张经过严谨数学计算的草稿纸,仔细审阅起来。
余华站在旁边,看着庄前鼎的表情从严肃向郑重慢慢转变,心中默默生出一股澹澹的愉悦感,这种在学术领域发表言论并受到顶级教授重视的情况,对一名新晋学者而言,真的很舒坦。
过了几分钟后,庄教授缓缓放下了草稿纸,目光看向余华。
“不得不说,这又是一个研究成果,一个无法公开的研究成果,以前我怎么没发现研究成果这么容易出来,余华,你在武器方面的研究大概有多深?”
“呃……您是指哪方面?学术方面,学生可以精确计算各种类型子弹的杀伤力和动能数据,计算炮弹的抛物线和落脚点,以及最大射程,计算不同膛线的性能数值。应用方面,学生可以自主设计一款步枪,可以自主设计一款迫击炮等等。”
“能设计75毫米大炮吗?”庄前鼎闻言,眼前一亮,没想到余华在武器领域的研究已经到了这种程度,达到他当年在麻省理工的水准。
是的,他庄前鼎不仅是机械专家,化工专家,航空动力专家,还是非常专业的武器专家。
原因很简单,你懂机械就懂武器,你懂化工就懂弹药,动力学方面更是如出一辙。
虽然庄前鼎从来没有参与过任何一款军事武器装备的研发,但他的水平绝对称得上顶尖。
“不能。”余华很想说能,想了想,还是不准备告知实情,一个刚入清华不久的保送生能懂这些已经非常不容易了,如果还懂设计75毫米大炮,不好意思,余华完全解释不了。
咦,等等,我来机械馆是干什么来着?
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