第425章 电子科技进步带来的快乐,一般人想像不到
视察完柏林工大、了解了继电器计算机项目的最新进度后,鲁路修总算有借口直接提拔康拉德.楚泽、给他肩上压更大的担子,同时也给予更多的权限和资源。
之前1929年立项的时候,康拉德楚泽还只是一个大三学生,就算鲁路修再礼贤下士再鼓励创新,也不能直接把一个毫无成果只有想法的大三学生提拔到什么实职上。当时这些人只是组成了一个「研究课题组」,从总务院拿一些特批的专项经费。
胡乱提拔只会导致无法服众、落下赏罚由心的不良影响。
但现在康拉德楚泽已经拿出了实打实的科研成果,Z-2计算机足以堵住所有质疑者的嘴。而且经过两年的学习历练,他已经从一个大三学生,变成了正式毕业的博士生(柏工大就用这个研究成果让他提前毕业的)
原先的研究课题组也就能被特批升格为正式的研究所,就叫柏工大计算所。
也别觉得这个博士毕业速度太快,会导致德系学历制度不严谨——当初爱因斯坦写《光电效应》当博士论文,两个月就博士毕业了。
继电器计算机当然不能跟光电效应那种诺奖级成果比,但人家两个月他两年,也算是合理了。
柏工大计算所成立后,有了更好更独立的办公环境,仪器设备和预算也进一步升级。
康拉德楚泽只觉充满干劲,预估了一下进度,一年之内应该就能造出3000个继电器的更大号继电器通用计算机,争取1932年年初拿出实物。
而用电子管平替继电器的方案,可能会更加复杂一点,毕竟要重新设计验证,而非直接堆量。评估后认为1932年年中可以拿出跟Z-2元器件数量差不多的平替,但可靠性和计算速度绝对会提高数倍,体积也能大幅降低——但功耗反而要增加三四倍。
因为继电器工作的时候,本身虽然机械动作比较大,咔哒咔哒的继电器吸合噪音很响,但继电器不用持续通大电流。真空电子管本质上还是一个有「灯丝」的多极管,没有机械动作,但发热量很大,甚至会把「灯丝」烧亮。
几千上万个「小灯泡」挤在一起,耗电量反而更大了,所以需要配大电源和散热的空调、风机。
一言以蔽之,电子管计算机虽然可以在计算速度上比继电器有数量级的提升,但代价是对电源供电的稳定性、空调和通风机房等配套技术有更多要求。只有这些配套设施建设都跟上了,电子管计算机才能真正发挥出威力。
造出3000个电子管的计算机,就得等到1932年中了,指望造出历史上埃尼阿克那样18000个电子管规模的计算机,至少要1933年下半年。
这期间,还要指望西门子等公司在电子管和稳压电源方面做出更多技术突破。
也需要林德公司在制冷空调领域造出更大的给计算机房专用的大型空调——林德公司是卡尔.冯.林德1879年建立的公司,卡尔.冯.林德本人就是制冷机的发明人,此后50多年一直深耕制冷和空气分离设备。
电子管计算机好不好,除了计算机本身的设计优劣,最关键的因素就是电子管这种核心元器件的性能和质量。
历史上丑国虽然在1946年就造出了埃尼阿克,但当时那个项目并不太受当局重视,预算也有限,是宾大的一个团队自己用民用市场上弄到电子管来造的。
造埃尼阿克用到的电子管直径仍然粗达50毫米,每根功耗从4瓦到25瓦不等,以至于18000个电子管的功耗就达到了30多千瓦(整机功耗50千瓦,因为还有配套电路的7万个电阻器和1万个电容器也要耗电,这部分配套电路耗电20千瓦)
最后,还要给机器配套总功率100多千瓦的空调设备和通风散热设备,整个系统稳定运行下来,至少浪费掉一套200千瓦发电设备的输出(还不敢用市电,因为怕电网波动,要自己专线发电)。
而本位面的德玛尼亚,虽然目前西门子能拿出的最好电子管,也不比历史上1942年埃尼阿克立项时市面上的电子管更好。
但在鲁路修阁下的扶持下,德玛尼亚的无线电、雷达、广播、电视行业都发展迅猛,有巨量的民用市场支撑。
那些力争迷你尺寸的收音机,那些大量出货的电视机,都需要小功率、小尺寸的电子管。
只要给西门子一些时间,用民用市场的需求反哺研发,大量实用试错,绝对可以让电子管的尺寸和功耗逐年降低。
目前西门子的最新电子管,是1930年初造出来的SN7双三极体,就是为了初代电视机和示波器服务的。性能大致相当于地球位面西方世界1939年的飞利浦EF50电子管的水平,依然是40多毫米直径、3瓦单管功耗。
但在电视和便携收音机市场的刺激下,西门子已经开始研发橡果型电子管和灯塔型电子管,别的不用多说,只要知道两个关键指标——西门子争取在1年之内,也就是到1932年,拿出这种新管子,直径从1930年SN7的50毫米减小到25毫米,单管功耗从4瓦降低到3瓦。
1932年以后,西门子还会进一步研发历史上1940年代中期才出现的超细型电子管,争取把管径压缩到15毫米、单管功耗压低到2瓦多。不过那种先进的玩意儿,估计要两三年才能出来,快的话1934年,慢的话就是1935年初。
而且前提是整个过程中,德方的电视机市场和其他民用电子市场增长足够快,有足够多的销量和实战测试让新式电子管有足够大的市场,从而反哺科研、形成正反馈循环。
设想一下,一旦1932年拿出新一代25毫米电子管,并且用于德方的首台电子管计算机,那么这台机器的尺寸或许能压缩到历史上「埃尼阿克」的三分之一,也就是从90立方米降低到30立方米,总功率也能从50千瓦压低到40千瓦左右,计算性能还能保持不变。
如果1934年底或1935年初能造出15毫米超细小功率管的计算机,那么同样的电子管数量,可以把机器体积压缩到15立方米,总功率进一步压低到30千瓦。
鲁路修计划,等Z-3计算机出现后,就可以先量产几台,分别给最重要的科研单位承接外包计算任务。然后一边等电子管计算机问世。
比如历史上丑国造埃尼阿克的本意,就是为了给炮兵研发单位计算弹道表(火炮只需要实战测试少数几条弹道,然后通过模拟计算补足各条弹道之间的轨迹,让弹道表更加细致)
既然有现成经验可以抄,鲁路修也不会浪费,到时候分出一台机器的算力给火控计算部门。
正常情况下靠人类手算,一门新炮的弹道表至少12000个计算人日(一般是让200个计算员算两个月,堆起来就是12000人日),用上埃尼阿克计算机之后,可以加快到1台机器24小时运转、每天算出6张弹道射表,4小时一张。
也就是说计算机运行4小时的计算量,相当于12000人日(不过这里的人日是按8小时工作制算的,如果计算员也按24小时工作来算,计算机4小时就等于4000人日,大约是24000倍的速度)。
本位面的Z-3计算机还是继电器的,速度肯定要比埃尼阿克慢好几倍,运行24小时或许只能出1张射表,那也相当于4000人日了(24小时工作制的人日)。
剩下几台机器,可以分2台给海军和空军的流体动力学\/空气动力学研究所专用,以优化船体和飞机外形的设计。
最后再剩2台,一台给其他通用计算任务用,一台给原子能理论计算。1933年电子计算机问世后,也要给至少一台用于原子能项目相关的计算任务。
历史上丑国人搞曼哈顿计划时,还完全没有电子计算机,只有老式机电计算机,就靠硬算。
露沙人1945年~1948年搞原子能计划时,虽然丑国已经发明了电子管计算机,但露沙当时还没有,所以也是靠硬算+间谍偷窃敌方成果。
一直到人类第三到第五常这三个国家搞核能时,才算是用上了电子管计算机,所以他们追著前人的成功经验复刻,速度才快一些。
如今鲁路修可以确保原子能研究一开始就有继电器计算机可用、第二年开始就有电子计算机,哪怕鲁路修不懂历史上早期核弹的构型设计等路线、无法帮助避免走弯路,但只要提供更好的科学计算基础设施,就一定能加快研究。
另一方面,鲁路修还能在工程领域提前做更多铺垫。
他前世就算对相关科学研究再少,但只是靠看新闻,也能知道提炼放射性同位素需要离心机,而离心机需要大量的电力,把不同原子量的同类元素「甩」分离出来。
如今电力工业已经发展得很好了,他哪怕还没开始特殊项目,单单要求工业部门先研制「能用于分离同位素的离心机」,并且试产一批攒著,也是完全可以做到的。
鲁路修并不指望靠特殊兵器来结束战争,那些东西太遥远,也不人道,那只是一种预防敌人铤而走险、预防敌人跟进的威慑力量。
……
电子计算机科技的进步,并不会仅仅作用于「通用计算机」领域。
其他各领域的「专用计算机」,制造和设计难度只会比「通用计算机」更低、更没有门槛。
比如历史上最初的通用计算机需要埃尼阿克需要18000个电子管,而比它更早两年的丑国Mark-8海军火控计算机只需要用到600个电子管
(注:1944年研发成功,本意是取代1939年研制成功的MK-37射击指挥仪上用的Mark-1火控计算机。Mark-1还是传统机电计算机,Mark-8试图实现完全电子管化。但后来因为二战中敌人的海军水面主力舰部队太弱,丑系战列舰没必要上更强的火控,所以1944年研制成功后没有量产。
二战后结合Mark-8的研发经验,弄了一款折衷的Mark-1A计算机,把传统Mark-1的一部分机电模块电子管化,只用了150个电子管,比Mark-8还省了75%。所以从性能上来说,Mark-8作为电子管火控原型机,是要比后来实际量产的Mark-1A更强大的。Mark-8唯一的缺点是贵,功耗大,但性能绝对强)
所以从这些例子也可以看出,计算机科技的进步,对整个国家科研的水平提升,是非常全面的。
在有了初代通用计算机后,再去把传统的机电火控计算机也升级成强大得多的电子管版本,也是完全做得到的。
未来数年内,整个德玛尼亚的海军火控系统,都会迎来一波更新换代,取得全面的长足进步。
既然都造得出2万个电子管的通用计算机了,造600个管的火控计算机完全是有实力的。
相比之下,大洋彼岸的丑国虽然也比地球位面更早重视火控计算机和射击指挥仪,但指望他们在短时间内拿出历史上1939年才服役的MK-37射击指挥仪\/Mark-1火控计算机,却也是绝不可能的。
鲁路修估计,直到战争爆发,丑国人都造不出MK-37射击指挥仪。等战争烈度提升、研发压力暴涨后,丑国或许能在战争结束前拿出MK-37射击指挥仪。
但丑国人要面对的,是德系战舰在战争爆发之初,就拿出类似于Mark-8水平的电子管火控计算机——直观地说,就是战争爆发之初,德系就能用1944年科技的火控吊打丑系1936年科技的火控。
丑系拼死追赶、战时边学习边改进,最终最多也就拿出1939年科技的MK-37来救场,依然比德系一开战就是1944年火控要落后5年。
……
而电子管性能的进步、和小型化的成功,影响的还不仅仅是通用计算机和专用计算机,还会对军事领域的方方面面产生影响。
比如炮弹的无线电近炸引信,比如各种制导系统。
举个最简单的例子,如果用历史上埃尼阿克那款电子管、飞利浦公司1939年的EF50,管子直径就有50毫米,那还怎么可能塞得进直径40毫米的博福斯防空炮炮弹?整个炮弹别的什么都不装,全用来塞电子管,都还需要倒欠10毫米粗细,这还没考虑电子管以外的配套电路的空间。
所以地球位面二战中期,VT引信刚刚出现时,只能给127毫米高平两用舰炮使用。
要到二战末期,25毫米甚至15毫米的超细直径电子管出现了,才有塞进40毫米博福斯炮弹头部的理论可能性。
而本位面德系中口径防空炮选择的是50毫米,所以对VT引信控制电路的小型化要求,还能再放宽一点点。
或许战争爆发之初,德系138.6毫米高平两用炮,就能用上VT近炸引信打飞机,到战争中期,50毫米防空炮或许也能用上VT引信。
而电视制导的滑翔炸弹,磁感引信起爆的鱼雷,声控起爆的鱼雷,这些复杂的制导装置\/起爆引信,也都需要相应的电子科技进步。
磁引信的鱼雷应该可以在战争爆发前就造出来,不过这种引信也比较容易被反制,估计也就是几锤子买卖,因为敌人只要吃了亏,就会想办法给军舰进行消磁、或是外挂消磁隔层,无非是使用和维护成本会大大增加。
电视制导滑翔炸弹和声控鱼雷应该会慢一些,但这些东西只要造出来,就能在整场战争中一直发挥作用。
——
PS:年初一了。
昨晚熬夜了,今天起得太晚,然后一早还要拜年之类的,下午才有空检查改了改,才上传。
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