玄铁断流劫——沈阳飞机制造厂万吨水压机开印

时间:2025/12/2 13:13:16 来源:环时网 阅读:906

第一视角叙事:万吨水压机技术总工周继先

作者:侍瑞

一、冻土上的几何困局

1960年冬,沈阳飞机制造厂的铸造车间里,我对着苏联撕毁的万吨水压机图纸发愁——立柱分段锻造的电渣焊斜率偏差始终超过安全值。年轻技术员吴启明突然冲进门,从冰碴覆盖的窗台上抓起一张黄纸:"周工!用纸飞机对称轴原理能不能解?"

他当众折起纸飞机:机翼对折时中线笔直如尺,翼尖双折痕恰呈60°锐角。"四年级数学课教过——等边三角形每个角都是60°!"小吴激动地指着焊缝模型,"若把三段立柱视作三角形三边,焊缝不就是角平分线?"

我猛地夺过纸飞机撕裂机翼,将残片拼成梯形:"错了!该用等腰梯形稳定性——上底是立柱内径,下底是外径,腰长即焊道倾角!"窗外风雪呼啸,我们趴在冻土上画图,冰晶在图纸凝结的纹路,竟与应力分散曲线完全重合。

二、万吨重压的分数博弈

三个月后,横梁铸造迎来生死考验。20台炼钢炉需同步浇注300吨钢水,老炉工李大山却报出噩耗:"最多凑齐5/6炉数!"我盯着纸飞机机头的1/8配重区,突然彻悟:"立即调整!将完整浇注次数设为整体1,现有炉数占5/6,需补偿的1/6用分段浇注法填补——这正是四年级分数加减!"

我们连夜用纸飞机模拟浇注:

1、比例验证:机翼展弦比4:5(对应80%有效炉数)

2、重量分配:机头黏土占整机重量1/8(12.5%补偿浇注量)

3、角度校准:水平尾翼翘起15°,暗合钢水表面张力临界角

当钢水涌入铸型时,李大山突然高喊:"快看冷凝纹!"金属表面浮现的枝晶,竟与小吴昨天折纸的平行四边形网格如出一辙。

三、断流危机中的物理奇谋

试压前夜,4根立柱的液压管路突然断流。我盯着纸飞机在通风口的飘移轨迹,发现它每次遇到横风都会自动偏转22.5°。"流体康达效应!"我扯过图纸重新计算,"当水流经柱面时,会像气流掠过纸飞机翼面般吸附——该把圆管截面改成椭圆!"

小吴却举起浸透机油的纸飞机:"何必改造型?调整入射角就行!"他将纸飞机以30°倾角掷向墙面,纸张沿墙面平滑攀升。"四年级数学教过——入射角等于反射角!若让液流以45°冲击管壁,就能利用反作用力推动断流!"

我们拆下8根输油管弯成45°斜角。当水泵重启时,液压表指针剧烈颤动后竟稳稳定格——断流处传来纸飞机滑翔般的嘶鸣。


四、铁翼成碑的数学铭文

1962年7月,万吨水压机如青铜巨兽屹立车间。试压瞬间,活动横梁在1.25万吨压力下纹丝不动,地壳却传来三声闷响——后来才知,那是我们埋在地基的纸飞机群被震碎的声音。

2018年秋,我带着孙女参观C919部件锻造车间。她突然指着万吨水压机立柱喊:"爷爷,那些菱形防滑纹和您旧纸盒里的折纸好像!"我笑着展开泛黄的图纸,背面还留着1960年的算式:

立柱承重比= 3/5 (合金强度) × 2/3 (结构系数) = 2/5 (安全荷载)  

女孩眨着眼掰手指:"这就是四年级的分数乘法呀!"

青少年动手实验室

【任务一】纸桥承重实验

1、将A4纸折成瓦楞结构(重复折出1cm宽平行褶)

2、测量单张纸与纸桥的最大承重比(使用硬币堆叠)

3、计算:若单纸承重10枚硬币,纸桥承重达到几枚?理解结构系数概念

【任务二】纸飞机滑翔变量测试

1、制作3架不同机翼夹角的纸飞机(30°、45°、60°)

2、从超过一层楼高处自由释放,记录滑翔距离与轨迹(记得捡回来,爱护环境)

分析:机翼夹角与滑翔稳定性是否成正比例关系?

【任务三】流体吸附演示

1、将纸条悬挂在电风扇或是电吹风上方,观察气流引起的飘移角度

2、调整出风口与纸条的入射角(0°-90°),记录最大吸附角度

验证:是否在45°时产生最强吸附力?联系康达效应原理


(作者语本章回融合四年级数学:分数运算、角度测量、比例关系、几何图形,通过历史叙事展现基础数学与重工业的深层关联,引导青少年在折叠与承重间理解工程思维)



本文借鉴我国首台万吨水压机研制史实,其中纸飞机实验设计参考航空航天教育原理,谨向工业先驱致敬。

小说《纸鸢说》“从纸鸢到天宫的八十一重天梯”由壹壹同伴纸飞机航空科普研究院出品,版权所有,如需转载,需经作者本人同意。


作者介绍:

侍瑞   壹壹同伴纸飞机航空科普研究院 院长,毕业于南京航空航天大学,纸飞机航空科普实验室投资人,《青少年竞赛纸飞机》作者,中国航空事业接班人主创,助力2亿青少年飞起来。 

责编:欧文秀 审核:米振华