再造汉明 第444章 毕业设计

第444章 毕业设计

刘云龙安排了王海清、章夏几个人的任务后，开始给学生布置毕业设计。他用了几天的时间逐个检查了学生们的实习报告，然后用了2天时间给他们布置毕业设计任务。

刘云龙已给学生们准备好了不少毕业设计课题，比如对数刻度计算尺、整流器、电感器、稳压器、无线电发射台、留声机、消色差透镜、红外线望远镜、黑白相纸、幻灯机、对氨基苯酚、叔丁胺、利福霉素钠、双基火药、雷管应用、照明弹、汽包、蒸汽喷嘴、金属叶片、船舶防倾覆阻尼、球鼻艏、盐雾试验、木船防污漆、柴油机、飞艇等。

在欧洲，自苏格兰数学家奈培提出对数概念后，英国牛津大学数学家甘特已于万历四十八年（1620年，也是泰昌元年）发明了单个对数刻度的计算尺。崇祯三年（1630年），英国剑桥大学数学家奥特雷德发明了圆算尺。崇祯五年（1632年），奥特雷德将两把甘特式计算尺组合起来，成了双对数刻度计算尺。而大明还没有研究计算尺，因此刘云龙先让学生研制单对数刻度计算尺。

对数刻度计算尺属于数学范畴，只要学生们通过研究对数刻度计算尺，积累了经验，今后与开平方、开立方、三角函数等组合后，就可以制成多功能计算尺。这种计算尺能广泛用于工程设计、弹道测量、航海计算等工程领域。

在后世20世纪九十年代前，计算尺可是工程师的象征，

整流器、电感器、稳压器、天线、留声机都属于电子工程。

整流器是利用电子管将交流电转换为直流电的仪器，通俗点讲就是利用由电子管组成的桥式电路来实现整流。

电感器是通过一个绕组把电能转化为磁能而存储起来的电器元件。有了电感器，就能利用电容、电阻、电感器制出滤波器，从而将整流后的电流变成稳定的电流。有了电感器，就能在电话、电报机上应用。

历史上最早的电感器是法拉第于1831年发明的，法拉第通过这个铁芯线圈发现了电磁感应现象。1887年德国人赫兹发明了赫兹线圈、特斯拉线圈。

刘云龙让学生们设计的就是用赫兹线圈、特斯拉线圈、磁棒、硅钢等组成的电感器。

稳压器是一种能保持输出稳定电压的设备。它是由调压电路、控制电路、伺服电机等组成了电器设备。

历史上，自爱迪生发明电灯后就考虑过要获得稳定电压，但一直没成功，直到电子管发明后，在二十世纪初才有了稳压器。

尽管机电所已在生产整流器、电感器、稳压器，孙云球还参与了这些电器元件的研制，但不是所有的学生都了解、掌握这些电器元件，所以刘云龙还是给几个学生布置了整流器、电感器、稳压器设计任务。

天线是可以发射或接受电磁波的部件。

历史上，第一根天线是俄国科学家**夫于1894年发明的。刘云龙的原计划中就有天线的毕业设计，考虑到孙云球已在组织学生研制电话、电报机，就没有另外布置，继续由孙云球领衔搞电话机、电报机的研制，不过他给孙云球加了点料，把简单的天线变成了无线电发射台。今后有了无线电发射台，就能推出收音机了。

留声机是声学工程结合了电子工程，是一种用来放送唱片录音的电动设备。

历史上第一台留声机是1877年由美国发明家爱迪生发明的，他的第一张唱片是用锡箔做的。后来有了钢丝唱片、胶木唱片。

消色差透镜是光学工程。历史上，消色差透镜是1821年由卡威兰发明的二片式镜头。

太阳光中有7中颜色的可见光，每种颜色的光，它们的波长并不一样。不同波长的光线在玻璃里的色散即折射系数是不同的，用透镜聚焦后，它们的焦点并不是同一个位置，而且存在色差，特别是蓝光、红光和绿光，聚焦的色差很明显。使用不同材质的玻璃透镜粘合后就可消除这种色差。消除色差后，显微镜、望远镜、照相机的清晰度更高，将来还可以用于天文望远镜。

红外线望远镜属于光学工程，是一种能接收红外线的望远镜，通常他的观测距离在500米左右。刘云龙让学生们利用金属“锗”能让红外线折射通过的特性，研制红外线望远镜。今后，红外线望远镜除了能用于军事上的夜视外，也能用于天文观测。

黑白相纸是化学工程结合光学工程，也即光化学工程。春节前学生们就提出了研制黑白相纸的设想，车广俊已带领几个学生研制出了用溴化银、氯化银、硫酸钡做的相纸，并用化工所研制蒽醌染料时生产的对苯二酚（即氢醌）晒出了黑白照片。刘云龙让学生们好好总结研制过程，写出毕业论文。

幻灯片是利用光把负片上的影响投射到荧幕上的技术。

历史上，神圣罗马帝国光学家基夏尔利用凸透镜、蜡烛制成了世界上第一台幻灯机。但是幻灯机的工业化生产一直到1845年才开始。大华公司已有照相机、底片、电灯，研制的幻灯机就不会是单镜头的，也不会再使用蜡烛了。不过，由于幻灯机使用的灯泡需要光源强、发光效率高，因此要用溴、钨来研制温升低、寿命长的灯泡，还要研制隔热玻璃，防止幻灯片受高温烘烤而变形。

如使用多镜头幻灯机，将图片投放到荧幕上，就能产生活动的视觉效果。当然，这种活动效果与后世的电影效果还是要差很多。

对氨基苯酚、叔丁胺、利福霉素钠是纯化学工程。

对氨基苯酚是很多化工产品的中间体，可用于制备各种染料，在冶金上可用于测定铜、铁、镁、钒、亚硝酸盐、氰酸盐，也可用于制备显影剂。制造对氨基苯酚的方法有多种，通常有硝基苯酚法、苯酚亚硝化法、苯胺耦合还原法、硝基苯催化加氢法。

有了尿素后，就能以叔丁醇、尿素为原料合成叔丁胺。叔丁胺可用于合成橡胶生产中的硫化促进剂，它的效果比秋兰姆高。它还能用于医药、农药生产。

以前治疗肺结核的特效药只有一种，即异烟肼。利福霉素钠是制备另一种治疗肺结核特效药利福平的原料。有了利福霉素钠、叔丁胺就能制备利福平。

双基火药、雷管、照明弹属于军工化学。

双基火药是将二种火药混合在一起的引发药，它的燃速、气体发生量都将高于单基火药硝化mian。刘云龙让学生们研制的双基火药是柯达双基火药、巴利斯泰双基火药。有了双基火药，今后的炮弹射程将更远。

五峰山研制成功雷酸汞后，丁勇利用雷酸汞制成了各种雷管，毕智渊也在研制用雷管做的火帽，刘云龙让学生们试着设计压式雷管、拉式雷管、电雷管，并把雷管与钟表原理结合，设计定时炸弹。大华公司生产的座钟就是学生们搞出来的，设计定时炸弹应该没啥难度。

照明弹是利用镁粉、铝粉的燃烧产生几千度的高温及发出耀眼的光芒，来达到夜间照明的目的。有了照明弹，能轻松解决信号弹。今后在战场上使用信号弹主要用于传递战斗命令，比如冲锋、总攻、撤退。

汽包、蒸汽喷嘴属于热力学工程结合机械工程。

汽包是锅炉中用以进行汽水分离和蒸汽净化，组成水循环回路并储存锅水的筒形压力容器。大华公司生产的蒸汽机已有汽包，但还没有完备，只有汽水一级分离。刘云龙让学生们研制的汽包将对水蒸气进行三级分离，充分提高热效率，并对蒸汽自动进行净化，提高锅炉寿命。

在大华公司生产的喷雾器中就有喷嘴，人造丝技术中也有喷嘴，但蒸汽喷嘴是采用蒸汽作为工作流体的一种喷射器，它有喷嘴、吸入室、扩散管三个部分组成。

无论是汽包还是喷嘴，都要承受高压，因此都对所用材料的成分、机械性能、加工质量提出了更高的要求。

金属叶片属于力学工程。

金属叶片是指鼓风机、螺旋桨、汽轮机等的叶片，这种叶片成帆形，气流通过叶片时，就会在叶片的前后产生压力差，减少阻力，甚至驱动叶片转动。叶片不仅涉及到几何学，还涉及到材料学、冶金学、流体力学。

刘云龙考虑到在机械所、机电所实习的学生已在参与研制汽轮机，汽轮机中就有汽包、喷嘴、叶片，他就让这几个学生继续到机械所、机电所搞毕业设计。

有了金属叶片理论，可以改进鼓风机、船舶螺旋桨的性能，提高风速、航速。有了先进的汽包、蒸汽喷嘴、金属叶片理论就能制造汽轮机用来发电。

事实上，1629年意大利的布兰卡就已提出了利用蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。

历史上，第一台单级冲击式汽轮发电机是1882年由瑞典的拉瓦尔研制的，当时的单机发电功率是3.67千瓦。第一台单级反动式汽轮机是1884年由英国的帕森斯研制的，当时的单机发电功率是7.35千瓦。

今后刘云龙将通过研制单级汽轮机，再研制多级汽轮机。

以往船舶在大海上航行，遇到大风大浪时，主要靠压舱石来防止船舶倾覆，但仅靠压舱石并不能有效预防船舶的倾覆。在后世，很多海船在船底安装有向两侧突出的抗倾覆阻尼板，当船的左侧来风浪时，船舶向右摇晃，船底右侧的阻尼板在水的作用下，形成向上的推力，左侧的阻尼板在水的作用下，形成向下的压力，可有效防止船舶向右侧倾覆；同理，当船的右侧来风浪时，船底安装的阻尼板可有效防止船舶向左侧倾覆。

船舶在航行时，水在船舷两侧会形成波浪，这些波浪对船舶会产生阻力，这个阻力称为“兴波阻力”。船舶的速度越快，阻力越大。在后世，很多远洋船舶水线以下的船首都有一个呈球状的船首部，这个球状部分就称为球鼻艏。有了这个球鼻艏，海船航行时，船头海水形成的波浪被球鼻艏形成的波浪所压制，减小了“兴波阻力”，船速就更快了。刘云龙把几个学生派到位于上海的船舶研究所，让他们给船舶设计阻尼板、球鼻艏。今后，有了安装有抗倾覆阻尼板、球鼻艏的海船，大华集团的海船就能轻松横渡太平洋、印度洋、大西洋。

盐雾试验属于材料化学。

大华公司生产的用于海运的木船、铁船上都有大量的金属器具，这些器具长期处于海洋的腐蚀环境中。盐雾试验就是人工模拟盐雾环境条件来检验用金属材料制作的设备、器具耐腐蚀的性能。通过盐雾试验来改进材料，提高设备、器具的寿命。

木船防污漆属于化学工程。

在海洋运输中，对于木船最大的危险除了巨风巨浪外，就是船蛆。

船蛆是一种海洋软体生物，它的外形像蠕虫，体细长，穴居于木柴中。船蛆幼小时，靠纤毛运动在海水里游泳，遇到木材就附着在木材表面，然后钻凿木材。它钻进木材后，只需10天，体长就能增加100倍，30天后体长能增加1000倍，此时就开始繁殖，一条船蛆往往能排出数百万个虫卵，甚至可达一亿个虫卵。木船在没船蛆的江河里航行，通常可使用几十年，但在船蛆危害严重的海域使用，如没有防腐技术，一条船往往只能使用一个月就报废了。当年哥伦布远航时，就因为船蛆的影响，导致第四次远征不得不放弃。

当然，船底如被其它海洋生物污染，如被藤壶、贻贝、海藻等附着在船底，尽管不会对船体有严重损害，但会影响航速。

我国早就有了木船防污技术，利用砒霜制成的油漆涂于船底，因此郑和能七次下西洋。大华公司也早就掌握了木船的防污技术，不然这么多木船航行于南海、东海、黄海、北海、鲸海、北太平洋，一年要报废多少木船？

刘云龙通过让学生们利用磷、砷、沥青、铜来研制木船防污漆，来更好的掌握磷、砷、沥青、铜化合物及各种溶剂的用处。

柴油机是将雾化的柴油与空气混合后，用喷嘴送入气缸内，气缸压缩时产生的高温引燃柴油与空气的混合气体，气体膨胀后，推动活塞运动。通过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个周期。本来刘云龙准备让学生们以煤气为燃料研制内燃机，后来薄钰那边已成功搞出了石油的裂化、裂解技术，库页岛方面已在建炼油厂，于是刘云龙就跳过煤气，直接让学生们研制柴油机，等搞出柴油机后，再研制汽油机。

飞艇就是能在空中飞行的航空器。乐益学校的学生已发明了热气球，对航空器已有了解。今后用铝合金做框架，在气囊里冲入氢气或氦气后，气囊就能漂浮在空中。用蓄电池做动力，带动几个螺旋桨，就能使飞艇在空中自由飞行。气囊下面挂个吊篮，用于乘坐人员或运输货物。有了飞艇，就能组建大明第一支空军部队。

今后完善了航空理论，有了内燃机，就能制造飞机了。

刘云龙在布置学生们的毕业设计时，在学校任教的顾炎武、黄宗羲、冒辟疆听了后，感觉一头雾水，他们心想，刘云龙的花头筋真多，咋给他想出来的？

刘云龙布置完毕业设计后，对学生们说道：“等你们完成这些毕业设计后，今年的中秋我们将在虎丘举办一次毕业演出。”

时匡老师忙问道：“今年的毕业演出要准备哪些节目？”

刘云龙告诉时匡老师：“过一阵子，我会把节目单交给你的。”

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