Chương 516: Hiện tượng sóng xung kích của cánh quạt xoắn ốc, nghiên cứu về động cơ phản lực và tốc độ siêu âm
Sau khi kết thúc việc tìm hiểu về tình hình hoạt động kinh doanh của công ty, Phương Văn chuẩn bị lên đường đến căn cứ ở miền Bắc Myanmar. Trước khi đi, anh ta cần giải quyết một số vấn đề nhỏ mà anh ta mang theo từ Quảng Châu.
Sun Tianrui được sắp xếp để học tại trường hàng không. Anh này có chút năng khiếu, có thể tự học lái máy bay, nhưng kiến thức cơ bản của anh ta còn yếu, vì vậy anh ta phải bắt đầu học từ loại máy bay nước chạy ở tốc độ thấp.
Nếu anh ta thể hiện tốt trong việc lái máy bay như Phương Văn đánh giá, Phương Văn không ngại nhận anh ta làm học trò thứ hai của mình.
Ngoài ra, còn có vấn đề liên quan đến ba đứa trẻ mồ côi.
Mặc dù ba đứa trẻ này đã được gửi đến trường học dành cho người Hoa, nhưng chúng vẫn cần sự chăm sóc của người lớn trong cuộc sống hàng ngày.
Dù Gong Xiuneng rất quan tâm đến chúng, nhưng dù sao anh ấy cũng chỉ là một người đàn ông chưa kết hôn, nên anh ấy không thể chăm sóc chúng một cách tốt nhất.
Phương Văn thích hơn nếu tìm một gia đình để nhận nuôi chúng. Vì vậy, anh ta đã hỏi ý kiến một số nhân viên trong công ty có gia đình; tất cả họ đều sẵn lòng nhận nuôi ba đứa trẻ đáng thương này.
Phương Văn ban đầu quyết định chọn một cặp vợ chồng, nhưng ai ngờ...
Ngày 10 tháng 1 năm 1939, Phương Văn đang trò chuyện với một cặp vợ chồng.
Người đàn ông làm việc trong bộ phận tài chính của công ty, còn người phụ nữ thì ở nhà chăm sóc con cái.
“Các bạn có bao nhiêu đứa con?” Phương Văn hỏi.
“Hai đứa,” người đàn ông trả lời.
“Nếu giao các đứa trẻ cho các bạn nuôi dưỡng, liệu các bạn có thể chăm sóc được năm đứa trẻ khác không?” Phương Văn hỏi. Anh ta không có kinh nghiệm trong việc chăm sóc trẻ em, và anh ta cảm thấy một người phụ nữ sẽ rất vất vả nếu phải chăm sóc năm đứa trẻ.
“Tổng giám đốc, tôi có thể làm được. Ở quê tôi, phụ nữ đều làm như vậy mà,” người phụ nữ trả lời.
Phương Văn đang chuẩn bị đưa ra quyết định thì Phương Tín Thành bước vào từ bên ngoài.
Anh ta chủ động xen vào cuộc trò chuyện và nói: “Thưa thiếu gia, hãy để tôi nhận nuôi Thắng Lợi, Kháng Ngụ, Khải Thắng.”
Ba cái tên này là tên mới của ba đứa trẻ mồ côi, mang ý nghĩa của hy vọng và mong muốn các đứa trẻ quên đi quá khứ để bắt đầu một cuộc sống mới.
Những cái tên này rất được mọi người yêu thích; mỗi khi ba đứa trẻ xuất hiện trong tòa nhà công ty, luôn có rất nhiều người gọi tên chúng.
Phương Văn Nghe xong những lời của Phương Tín Thành, anh ta ngạc nhiên nhìn người đối diện.
Anh hỏi: “Chú Phương ơi, chú nghĩ ra kế hoạch này làm sao vậy?”
Phương Tín Thành Nhìn hai vợ chồng kia một lát, rồi dường như muốn nói gì đó nhưng lại thôi.
Phương Văn Hiểu rằng ông có điều muốn nói, liền bảo họ ra ngoài trước.
Khi hai người đã đi xa, Phương Tín Thành mới bắt đầu nói: “Cháu trai tôi sắp được 3 tuổi rồi, tôi định đưa nó đến Yangon để học ở trường Mông Cổ. Con dâu tôi phải đi làm nên không thể đến được; tôi sẽ tự mình chăm sóc nó. Dù chỉ có một đứa hay bốn đứa cũng vậy thôi.”
Vợ của con trai Phương Thuận dù là người dân tộc Miao nhưng cũng tham gia vào cuộc cách mạng. Trong lúc đất nước gặp khó khăn, cô ấy quyết tâm ở lại tại sân bay Xiangxi, nhưng việc con cái cần một môi trường an toàn nên việc đưa chúng đến nhà ông nội là điều hiển nhiên.
“Chú đã già rồi, việc quản lý công ty còn bận rộn không kịp, liệu chú có thể chăm sóc thêm các đứa trẻ được không?” Phương Văn hỏi tiếp.
Phương Tín Thành Có vẻ hơi ngượng ngùng: “Tôi có một người bạn gái, cô ấy đến từ miền Bắc. Chồng cô ấy đã bị quân Nhật giết hại, và cô ấy một mình phải theo những người tị nạn chạy đến bên bờ sông Hoàng Hà. Sau đó, khi công ty cần tuyển người, cô ấy đã được thuê làm nhân viên trong bếp ăn của công ty. Chúng tôi gặp nhau do duyên phận, cùng đến từ một nơi, và rồi yêu nhau.”
“Được thôi, chú Phương ơi.” Phương Văn cố kìm nén tiếng cười và quyết định: “Vậy thì tôi sẽ giao ba đứa trẻ cho chú.”
Sau đó, anh cùng Phương Tín Thành xuống lầu, đến khu ký túc xá của Gong Xiuneng, và đưa ba đứa trẻ đến nhà Phương Tín Thành.
Tại nhà Phương Tín Thành, Phương Văn gặp người phụ nữ mà trước đây thường thấy làm việc trong bếp ăn.
Người phụ nữ đó có vẻ hơi ngượng ngùng, khuôn mặt đỏ bừng vì đã già.
Phương Văn mỉm cười và giải thích cho ba đứa trẻ: “Từ bây giờ trở đi, các con sẽ sống ở nhà ông nội. Vài ngày nữa, sẽ còn có một đứa trẻ khác đến nữa; các con sẽ sống cùng nhau, cùng đi học và giúp đỡ lẫn nhau, được không?”
“Được ạ.”
“Ba đứa trẻ cùng lúc nói lên.”
Chỉ có cô bé nhỏ nhất tên Khai Xuân hỏi: “Mẹ sẽ về đón chúng con vào lúc nào ạ?”
Hai đứa trẻ lớn hơn đều có ánh mắt đầy nước mắt; chúng đã chấp nhận sự thật rằng mẹ mình đã bị quân Nhật giết hại, nhưng không muốn nói ra điều đó để không làm tổn thương em gái mình.
Phương Văn thở dài và giải thích: “Mẹ có những việc rất quan trọng phải làm; sau khi hoàn thành xong, mẹ sẽ quay lại tìm các con.”
Nói xong, Phương Văn giao các con cho Phương Tín Thành và cùng Gong Xiuneng rời đi.
Vì cảm xúc của các con khiến anh không thể kiềm chế được, anh đã gửi một bức điện cho vợ mình.
【Minh Châu, đã xa cách ba tháng rồi, tôi rất nhớ em. Đứa con của chúng ta chắc hẳn đã được bốn tháng tuổi rồi phải không? Tôi thực sự rất nhớ nó.】
Sau khi gửi điện xong, Phương Văn không dành thêm thời gian nào nữa, cùng Gong Xiuneng lái máy bay đến căn cứ ở miền Bắc Myanmar.
Khi máy bay hạ cánh ở miền Bắc Myanmar, Phương Văn ngay lập tức đi đến Viện Nghiên cứu Thái Sơn. Trong văn phòng riêng mà anh đã chuẩn bị sẵn tại viện, anh một mình suy ngẫm về trận chiến ở Quảng Châu.
Trận chiến ấy một lần nữa chứng minh tầm quan trọng của việc tác chiến thông tin. Khi tầng lớp chỉ huy đối phương bị phá hủy, sự phối hợp giữa các lực lượng quân sự trong khu vực đó hoàn toàn bị mất đi. Còn phía mình, chỉ cần duy trì ưu thế về thông tin, chắc chắn có thể giành được chiến thắng dù số lượng binh sĩ ít hơn đối phương.
Tuy nhiên, loại hình tác chiến đặc biệt này chủ yếu dựa vào hiệu quả chiến thuật. Với sức mạnh quân sự hiện tại của Trung Hoa, không thể so sánh được với Đức – quốc gia có khả năng tiến hành các cuộc tấn công nhanh chóng trên khắp châu Âu bằng chiến thuật chớp nhoáng. Do đó, tính tiên tiến của vũ khí quân sự cũng rất quan trọng. Nếu không có tên lửa cá nhân, tàu chiến, máy bay chiến đấu hay bom hàng không, các tàu chiến của Nhật Bản sẽ trở thành một nỗi ám ảnh không thể đối phó được.
Đẩy những suy nghĩ lộn xộn sang một bên, Phương Văn nhàu nát tờ giấy viết đầy chữ lại. Đây không phải là điều anh nên suy nghĩ lúc này… Tâm trí anh lại quay trở về thời điểm diễn ra trận chiến ở Quảng Châu. Khi chiếc tàu chiến Qinyuan thực hiện các động tác lao xuống thấp với tốc độ cao, anh đã phát hiện ra những vấn đề liên quan đến loại máy bay Thái Sơn thế hệ đầu tiên. Khi tốc độ bay đạt 700 km/giờ, thân máy bay sẽ rung chuyển mạnh mẽ và phát ra những âm thanh rất khó chịu. Nhờ vào hệ thống cả
Tình trạng này xảy ra vì lý do gì nhỉ?
Dựa trên những hiểu biết của mình và nguyên lý hoạt động của máy bay, Phương Văn bắt đầu viết trên giấy:
**[Hiện tượng sóng xung kích từ cánh quạt]**
**Khi máy bay bay, cánh quạt quay; vận tốc chuyển động của phần đầu cánh quạt là sự tổng hợp giữa vận tốc bay của máy bay và vận tốc tạo ra bởi sự quay của cánh quạt.**
**Vì vậy, ngay cả khi vận tốc bay của máy bay chưa đạt tới tốc độ âm thanh, thì ở phần đầu cánh quạt – nơi có vận tốc cao nhất – vận tốc có thể đã vượt qua tốc độ âm thanh. Lúc này, không khí phía trước phần đầu cánh quạt bị nén lại nhanh chóng; các phân tử khí va chạm vào nhau thường xuyên và mạnh mẽ hơn, dẫn đến việc mật độ không khí tăng lên, áp suất tăng cao và nhiệt độ tăng lên, tạo thành những sóng xung kích cục bộ.**
Sau một lát, Phương Văn tiếp tục giải thích thêm:
**Mặc dù chỉ là những sóng xung kích cục bộ, nhưng chúng cho thấy rằng máy bay sử dụng động cơ piston có tốc độ tối đa khoảng 700–1000 km/h, và không thể vượt qua tốc độ âm thanh.**
Vậy làm thế nào để nâng tốc độ lên trên tốc độ âm thanh? Đây cũng chính là bước đột phá công nghệ quân sự mà Phương Văn luôn mong muốn đạt được.
Nếu tiếp tục sử dụng công nghệ động cơ hiện tại, ngay cả khi động cơ Pratt & Whitney được phát triển thành công, thì tốc độ của máy bay cũng chỉ có thể tăng gấp đôi mà thôi.
Những động cơ loại siêu mới này có thể giúp máy bay đạt tốc độ 700 km/h, thậm chí cao hơn, nhưng việc vượt qua mức 1000 km/h là điều không thể.
Bởi vì tốc độ âm thanh là 1224 km/h; càng tiến gần tới tốc độ âm thanh, hiện tượng sóng xung kích sẽ càng rõ ràng và mức độ nguy hiểm khi bay cũng sẽ tăng lên.
Để vượt qua giới hạn này, chúng ta cần từ bỏ động cơ piston và chuyển sang sử dụng động cơ phản lực.
Phương Văn đứng dậy, cố gắng gợi nhớ lại những thông tin về động cơ phản lực mà anh ta đã học được trong tương lai. Với sự giúp đỡ của sức mạnh tinh thần mạnh mẽ, anh ta tìm thấy một số thông tin liên quan đến động cơ phản lực.
Thông tin mới nhất sẽ được đăng đầu tiên trên trang web sách số 69!
Ngay sau đó, anh ta so sánh hai loại động cơ khác nhau:
**[Động cơ piston.]**
**Động cơ piston hoạt động thông qua việc piston di chuyển lên xuống bên trong xi-lanh, chuyển đổi năng lượng hóa học từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thành năng lượng cơ học thông qua việc xoay của trục khuỷu, sau đó sử dụng cánh quạt để đẩy không khí và tạo ra lực đẩy.**
**Rào cản 1: Hạn chế về mật độ công suất:
】
【Rào cản thứ hai: Sự suy giảm hiệu suất ở độ cao lớn: Khi độ cao tăng lên, mật độ không khí giảm xuống, lượng không khí nạp vào động cơ piston và hiệu quả đốt cháy giảm đáng kể, khiến động cơ không thể đáp ứng yêu cầu bay ở độ cao lớn với tốc độ cao; do đó, độ cao tối đa có thể đạt được chỉ khoảng dưới 10.000 mét.】
【Động cơ phản lực】
【Nguyên lý hoạt động: Là loại động cơ sử dụng luồng khí phun ra với tốc độ cao để tạo ra lực đẩy ngược, thúc đẩy vật thể di chuyển về phía trước; nguyên lý cơ bản dựa trên định luật ba của Newton (lực tác động bằng lực đối tác ứng) và động lực học khí.】
【Hiện nay, Tập đoàn Công nghiệp Quân sự Thái Sơn đã áp dụng nguyên lý đẩy này trên các loại tên lửa cá nhân.】
Vậy cơ chế hoạt động của nó là gì?
Phương Văn Ngừng viết lại. Vấn đề này liên quan đến toàn bộ hệ thống, không thể do một mình anh ta nghiên cứu được. Ngay lập tức, ông triệu tập các nhân viên liên quan từ Viện Nghiên cứu Thái Sơn để tham gia thảo luận nghiên cứu.
Nhóm nghiên cứu tên lửa số một và số hai, cùng nhóm nghiên cứu động cơ hàng không của Viện đều nhận được thông báo và có mặt tại phòng họp để tham gia cuộc thảo luận.
Phương Văn Với tư cách là người chủ trì, ông giải thích tình hình:
“Tôi xin nhắc trước cho mọi người rằng, cuộc thảo luận nghiên cứu này sẽ kéo dài trong thời gian không xác định, cho đến khi có bước đột phá về mặt lý thuyết thì mới kết thúc. Hơn nữa, dự án nghiên cứu này thuộc loại bí mật tuyệt đối; tất cả những người tham gia không được tiết lộ thông tin, nếu vi phạm sẽ bị coi là vi phạm bí mật quân sự, trong trường hợp nặng có thể bị xem là hành động phản quốc. Mọi người đã hiểu rõ chưa?”
Các nhà nghiên cứu thuộc ba nhóm đều làm việc trong lĩnh vực quân sự, nên họ đều hiểu rõ về các quy định bảo mật này và đều đồng ý. Không ai rời khỏi cuộc thảo luận.
Ngay sau đó, cuộc thảo luận bắt đầu.
Phương Văn Tiếp tục nói:
“Tôi dự định nghiên cứu một loại động cơ hàng không hoàn toàn mới; hiệu suất của nó sẽ vượt xa so với các động cơ hiện có, cho phép máy bay đạt tốc độ gần hoặc thậm chí vượt qua tốc độ âm thanh.”
Khởi đầu này thực sự gây ấn tượng mạnh.
Các nhà nghiên cứu đều biết rõ khái niệm về tốc độ âm thanh. Dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn, ở nhiệt độ 15°C, tốc độ âm thanh khoảng 1.225 km/giờ (340 m/giây). Tốc độ này đã đạt đến giới hạn của công nghệ hiện tại; chỉ có đạn bắn mới có thể đ
Những câu hỏi mà họ đưa ra đều rất thiết thực. Phương Văn trả lời:
“Với những câu hỏi này, tôi không thể đưa ra câu trả lời cho các bạn được. Niềm vui của công việc nghiên cứu khoa học chính là khám phá những điều chưa biết và giải quyết chúng. Tôi hy vọng sẽ cùng mọi người tạo nên những kỳ tích. Nhưng về loại động cơ này, tôi đã có một bản dự thảo.”
Anh ấy nói xong, rồi kéo bỏ tấm vải che trên bảng đen.
“Đây chính là phương án sơ bộ cho loại động cơ mới này. Nó sử dụng nguyên lý chuyển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu thành năng lượng động lực, thông qua cơ chế đẩy thay vì cơ chế tạo lực nâng bằng cánh quạt. Nguyên lý hoạt động của nó giống hệt với loại đạn tên lửa mà chúng ta đang nghiên cứu, vì vậy mới có sự tham gia thảo luận của nhóm nghiên cứu đạn tên lửa.”
Người đứng đầu nhóm nghiên cứu đạn tên lửa số hai – Jiang Wenjin, người từ trước đến nay chưa hề lên tiếng – bỗng nhiên tỏ ra rất ngạc nhiên.
Là một nhà vật lý được Phương Văn đặc biệt mời về, anh ấy có tầm nhìn xa trông rộng hơn nhiều.
Ngay lập tức, anh ấy lên tiếng:
“Nếu sử dụng cơ chế đẩy, động cơ này sẽ hoạt động theo chu trình ‘nạp khí – nén – đốt cháy – giãn nở – thoát khí’, chuyển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu thành năng lượng động lực và sử dụng lực phản tác động để đẩy vật thể di chuyển về phía trước. Nếu loại động cơ này được phát triển thành công, nó không chỉ có thể được sử dụng trên máy bay, mà còn có thể được lắp đặt trên đạn tên lửa và các loại vũ khí khác nữa. Về mặt lý thuyết, tính hiệu quả của loại động cơ này khi được ứng dụng trên vũ khí sẽ cao hơn so với khi sử dụng trên máy bay.”
Để chứng minh quan điểm của mình, Jiang Wenjin đưa ra ví dụ cụ thể.
Anh ấy đi đến một tấm bảng đen khác, dùng phấn vẽ sơ đồ và giải thích:
“Các bạn hãy xem này. Do kích thước hạn chế, các loại động cơ đẩy hiện tại chỉ có thể cung cấp lực đẩy trong một lần duy nhất, khiến cho tầm bắn và khả năng điều chỉnh quỹ đạo bị hạn chế. Nhưng nếu loại động cơ mới này được thu nhỏ kích thước, chúng ta hoàn toàn có thể biến nó thành một ‘trái tim động lực’ có thể điều chỉnh được.”
Anh ấy lấy một mô hình đạn tên lửa, chỉ vào phần đuôi và giải thích tiếp:
“Lấy ví dụ như loại đạn tên lửa chuyên dụng cho máy bay chiến đấu Thái Sơn mà chúng ta đang nghiên cứu, sau khi lắp đặt loại động cơ này, nó sẽ có thể điều chỉnh tư thế bằng cách đốt cháy nhiều lần ở phần cuối, giúp đạn bay nhanh hơn và chính xác hơn khi đến mục tiêu.”
Trong phòng họp
Anh ấy mở tấm bảng đen khác ra và tiếp tục giải thích:
“Lý thuyết này gần giống như những gì Jiang Wenjin đã nói; chủ yếu là về quá trình chuyển đổi năng lượng và sự tác động ngược của lực phản lực. Quá trình này được chia thành ba bước: 1. Đưa năng lượng vào và nén khí: Hít không khí vào rồi nén nó, làm tăng áp suất và nhiệt độ; năng lượng cơ học được chuyển hóa thành năng lượng nội nhiệt của khí. 2. Đốt cháy và giải phóng năng lượng: Khí đã được nén sẽ trộn lẫn với nhiên liệu và đốt cháy, tạo ra khí có nhiệt độ và áp suất cao; năng lượng nội nhiệt lại được tăng thêm. 3. Thải khí với tốc độ cao và tạo ra lực phản lực: Khí được phun ra ngoài qua ống phun với tốc độ lớn; theo định luật thứ ba của Newton, dòng khí phun ra sau sẽ tạo ra lực phản lực hướng về phía trước, giúp máy bay di chuyển về phía trước.”
“Ban đầu, ý tưởng thiết kế của tôi là sử dụng động cơ tuabin; khí sẽ đi qua tuabin để đẩy máy nén, sau đó được phun ra ngoài qua ống phun sau, và lực đẩy chủ yếu đến từ việc thải khí với tốc độ cao. Hiệu suất của loại động cơ này khá cao khi hoạt động ở tốc độ siêu âm, nhưng mức tiêu thụ nhiên liệu lại tăng lên khi hoạt động ở tốc độ subsonic. Tuy nhiên, thiết kế này gặp phải nhiều khó khăn trong việc vận hành và có tính ứng dụng thấp. Vì vậy, tôi nghĩ chúng ta có thể tìm ra một giải pháp thỏa hiệp – bằng cách hy sinh một phần tốc độ hoạt động, chúng ta vẫn có thể chế tạo thành công chiếc máy bay phản lực đầu tiên.”
Phương Văn đã đặt ra hướng đi cho cuộc họp thảo luận này: chúng ta sẽ tập trung vào việc nghiên cứu các loại động cơ phản lực có tính ứng dụng thực tế. Còn về việc loại động cơ phản lực nào mới thực sự phù hợp? Anh ấy đã chọn hai loại: động cơ turbofan (dùng cho máy bay du lịch thương mại trong tương lai) và động cơ turbopropeller (dùng cho máy bay hàng không đường ngắn). Hai loại này vượt trội hơn so với những động cơ tuabin đang được Đức và Anh nghiên cứu, đồng thời cũng dễ triển khai hơn so với động cơ ramjet và an toàn hơn so với động cơ phản lực xung.
Chưa có truyện phù hợp.