第一百零五章 司馬昭之心 馮裕慶的要求
第107章 司馬昭之心 馮裕慶的要求
一九五八年七月六日，星期天。
南鑼鼓巷，北兵馬司胡同，周家。
小院內響徹著驚嘆聲。
周淑芬他們姐弟四人是第一次喝拿鐵咖啡，而周志民這輩子也是第一次。
還好他並沒有放太多的白糖，所以這次的拿鐵並不算很甜。
當然，就算不甜也沒關係，好喝就可以了。
「你們怎麼就喝一口？不好喝嗎？」
「大哥，我們下次什麼時候能夠再喝呀？」
「只要你們好好讀書，下次我可以把拿鐵放在獎品當中。」
「真的嗎？」
老四頓時兩眼放光，因為她確實很喜歡喝拿鐵，這個味道太上頭了。
超甜超好喝。
如果只是單純的牛奶，周淑敏或許不會覺得怎樣。
但這可是拿鐵啊，咖啡和牛奶的組合。
周志民喝了一大口，自製的拿鐵已經無限接近於後世的口味，還挺成功的。
「當然是真的，比方說這次期末考試，你們兩姐妹要是能夠考滿分，嗯，不管是單科滿分還是全部滿分，都可以獎勵.....
」
耶！
霎時間，周淑嫻和周淑敏兩姐妹頓時歡呼地蹦跳了起來。
老五這個時候突然提出一個問題：「大哥，如果你考上了北大，我和姐姐們是不是可以沾你的光呀？」
此話一出，周淑芬她們全都看向她們大哥。
關於這個問題，周志民還真沒有想到過。
「當然可以。」
但是他話音一轉，接著說道：「不過老五，你也可以好好背誦醫書，或者多識字，比如這個夏天，識字五百個，怎麼樣？」
「啊？大哥，五百個字很多了...
，周志民笑呵呵地反問：「你要跟我討價還價嗎？那獎勵取消咯....
」
那不行！
獎勵取消，該認字還是得認。
哈哈！
見弟弟這副憨憨的模樣，周志民笑得更開心了。
喝過拿鐵之後，開始幹活：挖掘地下冰庫。
轉眼來到下午，潘玉嬋突然來訪。
過去這段時間，每到周末休假的時間，她都會跑過來周志民家探討學術問題」。
在周圍人眼中，她這是打著討論問題的幌子，實則是想要接近周志民，純粹是司馬昭之心路人皆知。
不過周志民卻知道對方還真是純粹跟他討論關於機械工程方面的技術。
目送潘玉嬋離開，周志民剛轉身，便聽到他妹妹老二突然打趣道：「大哥，你不送送未來大嫂嗎？」
「周淑芬，你皮癢了是不是？要不要我給你松松骨頭？」
「大哥你太霸道了...你們都待在書房小半個下午，還不許我們關心一句嗎？哼哼..
「」
周志民剜了妹妹一眼，懶得跟她廢話，只是丟下一句：「如果你下次的模擬考試還是沒有及格，我就不讓你吃肉。」
是的，周志民已經開始準備給老二出試卷了。
她畢竟已經學習了幾個月，除了自學之外，還去夜校上課。
已經掌握了一部分基本的知識點，是時候考一考她了。
「啊？」
老二頓時慌了，她想跟她大哥求情，讓她大哥手下留情，但已經遲了。
要知道她大哥親自出題，那麼這難度係數肯定不會低，這下可難辦了。
轉眼第二天，周志民吃過早餐，將昨晚整理好的信件投遞到郵電局，然後前往公交車站等候公交車。
回到七七四廠，他便一頭扎進工具機實驗室，開始忙碌自己的工作。
「周科長，你之前說的電晶體，什麼時候到呀？要不你去半導體實驗室問問？」
實驗桌前，周志民他們幾人正在鼓搗眼前的電氣元件，包括電源變壓器、電子管、電阻器等零部件。
他們準備再組裝一個電放大器，眾人都想知道電晶體，奈何還沒到位。
這都等了好些天，卻還沒到，彭嘉良有些等不及了，忍不住詢問道。
「好！」
周志民點點頭，答應了下來。
他的執行力非常強，當即便丟下手頭上的活，出門前往半導體實驗室所在的辦公樓。
反正都在七七四廠內，並不遠。
「你好，我要找馮裕慶主任。」
這是他第二次來半導體實驗室，這一次過來，跟上次過來也沒什麼兩樣。
該安檢的還是需要進行安檢。
進入辦公樓之後，他便隨手攔住一人，問了一下馮裕慶所在的辦公室。
很快，他就找到了地方。
碰巧馮裕慶就在辦公室里，正埋頭寫寫畫畫呢。
「馮廠長，我不請自來，打擾到你了吧？」
剛進門，周志民便露出笑容問候道。
「沒有沒有，你來了正好，坐。」
馮裕慶還挺驚訝的，熱情地起身招呼對方坐下來，並親自給對方斟茶遞水。
周志民都被對方的舉動弄得有點不太自在。
一番推搡式的客套過後，周志民便開門見山地說明來意。
「你們現在已經做好了準備，是吧？」馮裕慶問道，見對方點頭，接著道：「沒問題，我這就安排。」
但馮裕慶也不是無所求，當即便提出了他自己的想法：「是這樣的，志民，你也知道我們現在正尋求辦法拉制矽單晶..
，林蘭英博士提出用爐體抽成真空來進行拉制，也即是所謂的直拉法。
此法早在一九一七年由切克勞斯基建立的一種晶體生長方法。
採用這種直拉法生長單晶的設備和工藝比較簡單，容易實現自動控制，生產效率高，易於製備大直徑單間，也容易控制單晶中雜質濃度，同時可以製備低電阻率單晶。
對外國來說，直拉法所需要的設備很簡單。
但對於國內來說，卻相當複雜。
比如說主機部分，機架和雙立柱結構、雙層水冷式爐體、真空系統等。
現如今還欠缺幾樣設備，如籽晶部件，包括磁流體密封座、伺服電機系統等，還有坩堝升降機構等。
馮裕慶的意思非常簡單，那就是讓周志民解決伺服電機系統這個部分。
主機部分和加熱系統，他們半導體實驗室已經有了思路，基本上可以解決。
「可以，我試一試，不過需要研發資金。」
周志民聽完對方的要求之後，當即便答應了下來。
伺服電機系統的功能要求，並不高，雖然跟電液壓伺服控制系統，好像沒有兩樣，但實際上還是有區別的。
二者之間的區別在於能量轉換方式、控制精度及適用場景。
伺服電機系統直接將電能轉換為機械能，通過電磁感應驅動轉子旋轉。
而液壓伺服控制系統依賴於液壓泵將機械能轉換為液壓能（壓力能），在通過液壓油傳遞能量。
第二，伺服電機系統採用閉環反饋控制，可實現10微米上下的定位精度，適用於精密加工。
只不過一九五八年這個時間點，周志民也拿不出來所謂的閉環反饋控制器，因為這需要編碼器。
當然他可以採用穿孔卡、插銷板和撥碼盤等程序控制系統來替代控制器。
但如此一來，成本直線飆升，根本不是他現在可以承擔的，就算是馮裕慶也未必會支持他。
液壓伺服控制系統受液體壓縮性和泄露影響，精度通常在100微米上下，且受到液體流動阻力影響，響應速度較慢。
第三，伺服電機系統更適合高速、高精度場景，比如數控工具機。
液壓伺服控制系統則擅長重載、低速場景，比如工程機械、冶金設備等，且對瞬時衝擊載荷有更強承受能力。
馮裕慶聞言，頓時大喜：「沒問題，你需要多少研發資金，我馬上可以批給你。」
聽到對方這麼說，周志民突然問道：「馮廠長，你想不想要真正的伺服電機系統？」
「什麼意思？」馮裕慶瞬間冷靜下來，眉頭馬上擰成了一個川字。
周志民解釋道：「是這樣的，原本我的想法是利用液壓伺服控制系統來替代控制器，但我想到了前些日子我去北大時，聽華教授他們聊起關於103機的事情....
「7
「我是這樣想的，或許可以利用穿孔卡等計算機零部件來取代控制器，如此一來，這個伺服電機系統的加工精度將會在10微米上下....
」
伺服電機系統的核心組件由控制器、伺服驅動器（或著叫電放大器）、伺服電機、檢測裝置（磁式編碼器、光柵尺等）等組成。
其中控制器負責生成如位置、速度、加速度等目標運動指令，接收反饋信號並計算偏差，輸出修正指令。
純粹從這一步就可以看出來，這個控制器非常不簡單。
所以最好的辦法就是採用計算機的控制系統。
但目前國內也就只有一台103機，109機還在研發籌備當中呢。
馮裕慶聽完之後，雙眼瞪得滾圓，倒吸一口涼氣：「你是真的敢想啊，不行，我可沒有那麼大的能耐。」
他壓根就弄不來那些穿孔卡、插銷板、撥碼盤等程序控制系統。
雖然他是七七四廠的副廠長，但那又如何？
現如今的計算機，都是優先供應大西北那邊，其他都要靠邊站。
錢學森主導的飛彈項目都沒能夠用得上103機呢，額，好吧，他有他的師弟郭永懷，以及其他數學計算團隊，倒也不一定需要計算機。
于敏、郭永懷他們這些人的計算能力是非常牛逼的，大腦運算速度堪比計算機。
而目前咱們國內最要緊的是大西北的邱小姐項目和飛彈項目，優先級別排在第一位。
所以有自知之明的馮裕慶，當然不會認為他現在能夠搞來穿孔卡等設備。
周志民聞言，也不覺得失望。
反正他也就是順嘴問問，能成自然是極好的，不能成也沒關係。
「馮廠長，我建議你可以去中科院問問，反正問問也不打緊，如果成了呢？」
頓了頓，周志民接著說道：「如果成不了，那也沒關係，我等下回去就開始列一張設備採購清單，到時候還希望馮廠長能夠早一點批覆，那麼我也可以早一點完成任務。」
馮裕慶狐疑地看著對方：「志民，你老實跟我說，是不是採購的零部件等設備到位之後，你就可以很快把伺服電機系統給研發出來？」
周志民攤了攤手，解釋道：「馮廠長，理論上來說，這個伺服電機系統的原理確實很簡單，也就是將電能轉化為機械能，同時需要確保加工精度....
「拉制單晶矽的方法，對精度要求確實很高，這點我非常明白...
」
直拉法的過程就是抽真空、檢漏、爐壓控制、熔料、穩定、熔接、引晶、放肩、轉肩、等徑、收尾、停爐。
步驟看似簡單，但實際上任何一個步驟沒有控制到位，那麼就有可能導致拉制出來的單晶矽不合格。
如果電阻率太高的話，那麼這個單晶矽好像也沒什麼作用。
而伺服電機系統就是其中較為重要的輔助系統。
比如在等徑生長這個步驟，就需要調整拉速與溫度，維持電晶體直徑穩定，誤差不超過2毫米。
聽起來誤差不超過2毫米，似乎很簡單，因為液壓伺服控制系統都可以做到加工精度保持在100微米上下。
但這是液壓伺服控制系統。
要知道拉制單晶矽的設備，又不僅僅只是伺服電機系統，它是需要跟其他設備一起工作，這其中肯定就會出現一定的誤差。
如今國內直拉法的很多設備，那是要多粗糙就有多粗糙。
所以，伺服電機系統的精度也很一般的話，那就挺麻煩的了。
再說了，沒有控制器的伺服電機系統，加工精度根本做不到10微米上下，撐死了也就是50微米或100微米。
「所以我確實明白這一點，但是沒辦法，材料和技術有限，我也沒轍。
周志民攤了攤手，接著說道：「如果有穿孔卡等程序控制設備的話，那麼這個伺服電機系統就簡單多了。」
「並且另一方面，馮廠長，穿孔卡等程序控制設備，其實可以應用在工具機上面的....
」
馮裕慶聞言，不由沖對方豎起大拇指。
「志民，我發現了，你確實非常敢想敢拼....
1
要知道，周志民廢話一堆，還不就是想要讓他馮裕慶給對方找來帶穿孔卡等程序控制設備嘛。
「嘿嘿，馮廠長過獎，那就這麼說定了。」
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一九五八年七月六日，星期天。
南鑼鼓巷，北兵馬司胡同，周家。
小院內響徹著驚嘆聲。
周淑芬他們姐弟四人是第一次喝拿鐵咖啡，而周志民這輩子也是第一次。
還好他並沒有放太多的白糖，所以這次的拿鐵並不算很甜。
當然，就算不甜也沒關係，好喝就可以了。
「你們怎麼就喝一口？不好喝嗎？」
「大哥，我們下次什麼時候能夠再喝呀？」
「只要你們好好讀書，下次我可以把拿鐵放在獎品當中。」
「真的嗎？」
老四頓時兩眼放光，因為她確實很喜歡喝拿鐵，這個味道太上頭了。
超甜超好喝。
如果只是單純的牛奶，周淑敏或許不會覺得怎樣。
但這可是拿鐵啊，咖啡和牛奶的組合。
周志民喝了一大口，自製的拿鐵已經無限接近於後世的口味，還挺成功的。
「當然是真的，比方說這次期末考試，你們兩姐妹要是能夠考滿分，嗯，不管是單科滿分還是全部滿分，都可以獎勵.....
」
耶！
霎時間，周淑嫻和周淑敏兩姐妹頓時歡呼地蹦跳了起來。
老五這個時候突然提出一個問題：「大哥，如果你考上了北大，我和姐姐們是不是可以沾你的光呀？」
此話一出，周淑芬她們全都看向她們大哥。
關於這個問題，周志民還真沒有想到過。
「當然可以。」
但是他話音一轉，接著說道：「不過老五，你也可以好好背誦醫書，或者多識字，比如這個夏天，識字五百個，怎麼樣？」
「啊？大哥，五百個字很多了...
，周志民笑呵呵地反問：「你要跟我討價還價嗎？那獎勵取消咯....
」
那不行！
獎勵取消，該認字還是得認。
哈哈！
見弟弟這副憨憨的模樣，周志民笑得更開心了。
喝過拿鐵之後，開始幹活：挖掘地下冰庫。
轉眼來到下午，潘玉嬋突然來訪。
過去這段時間，每到周末休假的時間，她都會跑過來周志民家探討學術問題」。
在周圍人眼中，她這是打著討論問題的幌子，實則是想要接近周志民，純粹是司馬昭之心路人皆知。
不過周志民卻知道對方還真是純粹跟他討論關於機械工程方面的技術。
目送潘玉嬋離開，周志民剛轉身，便聽到他妹妹老二突然打趣道：「大哥，你不送送未來大嫂嗎？」
「周淑芬，你皮癢了是不是？要不要我給你松松骨頭？」
「大哥你太霸道了...你們都待在書房小半個下午，還不許我們關心一句嗎？哼哼..
「」
周志民剜了妹妹一眼，懶得跟她廢話，只是丟下一句：「如果你下次的模擬考試還是沒有及格，我就不讓你吃肉。」
是的，周志民已經開始準備給老二出試卷了。
她畢竟已經學習了幾個月，除了自學之外，還去夜校上課。
已經掌握了一部分基本的知識點，是時候考一考她了。
「啊？」
老二頓時慌了，她想跟她大哥求情，讓她大哥手下留情，但已經遲了。
要知道她大哥親自出題，那麼這難度係數肯定不會低，這下可難辦了。
轉眼第二天，周志民吃過早餐，將昨晚整理好的信件投遞到郵電局，然後前往公交車站等候公交車。
回到七七四廠，他便一頭扎進工具機實驗室，開始忙碌自己的工作。
「周科長，你之前說的電晶體，什麼時候到呀？要不你去半導體實驗室問問？」
實驗桌前，周志民他們幾人正在鼓搗眼前的電氣元件，包括電源變壓器、電子管、電阻器等零部件。
他們準備再組裝一個電放大器，眾人都想知道電晶體，奈何還沒到位。
這都等了好些天，卻還沒到，彭嘉良有些等不及了，忍不住詢問道。
「好！」
周志民點點頭，答應了下來。
他的執行力非常強，當即便丟下手頭上的活，出門前往半導體實驗室所在的辦公樓。
反正都在七七四廠內，並不遠。
「你好，我要找馮裕慶主任。」
這是他第二次來半導體實驗室，這一次過來，跟上次過來也沒什麼兩樣。
該安檢的還是需要進行安檢。
進入辦公樓之後，他便隨手攔住一人，問了一下馮裕慶所在的辦公室。
很快，他就找到了地方。
碰巧馮裕慶就在辦公室里，正埋頭寫寫畫畫呢。
「馮廠長，我不請自來，打擾到你了吧？」
剛進門，周志民便露出笑容問候道。
「沒有沒有，你來了正好，坐。」
馮裕慶還挺驚訝的，熱情地起身招呼對方坐下來，並親自給對方斟茶遞水。
周志民都被對方的舉動弄得有點不太自在。
一番推搡式的客套過後，周志民便開門見山地說明來意。
「你們現在已經做好了準備，是吧？」馮裕慶問道，見對方點頭，接著道：「沒問題，我這就安排。」
但馮裕慶也不是無所求，當即便提出了他自己的想法：「是這樣的，志民，你也知道我們現在正尋求辦法拉制矽單晶..
，林蘭英博士提出用爐體抽成真空來進行拉制，也即是所謂的直拉法。
此法早在一九一七年由切克勞斯基建立的一種晶體生長方法。
採用這種直拉法生長單晶的設備和工藝比較簡單，容易實現自動控制，生產效率高，易於製備大直徑單間，也容易控制單晶中雜質濃度，同時可以製備低電阻率單晶。
對外國來說，直拉法所需要的設備很簡單。
但對於國內來說，卻相當複雜。
比如說主機部分，機架和雙立柱結構、雙層水冷式爐體、真空系統等。
現如今還欠缺幾樣設備，如籽晶部件，包括磁流體密封座、伺服電機系統等，還有坩堝升降機構等。
馮裕慶的意思非常簡單，那就是讓周志民解決伺服電機系統這個部分。
主機部分和加熱系統，他們半導體實驗室已經有了思路，基本上可以解決。
「可以，我試一試，不過需要研發資金。」
周志民聽完對方的要求之後，當即便答應了下來。
伺服電機系統的功能要求，並不高，雖然跟電液壓伺服控制系統，好像沒有兩樣，但實際上還是有區別的。
二者之間的區別在於能量轉換方式、控制精度及適用場景。
伺服電機系統直接將電能轉換為機械能，通過電磁感應驅動轉子旋轉。
而液壓伺服控制系統依賴於液壓泵將機械能轉換為液壓能（壓力能），在通過液壓油傳遞能量。
第二，伺服電機系統採用閉環反饋控制，可實現10微米上下的定位精度，適用於精密加工。
只不過一九五八年這個時間點，周志民也拿不出來所謂的閉環反饋控制器，因為這需要編碼器。
當然他可以採用穿孔卡、插銷板和撥碼盤等程序控制系統來替代控制器。
但如此一來，成本直線飆升，根本不是他現在可以承擔的，就算是馮裕慶也未必會支持他。
液壓伺服控制系統受液體壓縮性和泄露影響，精度通常在100微米上下，且受到液體流動阻力影響，響應速度較慢。
第三，伺服電機系統更適合高速、高精度場景，比如數控工具機。
液壓伺服控制系統則擅長重載、低速場景，比如工程機械、冶金設備等，且對瞬時衝擊載荷有更強承受能力。
馮裕慶聞言，頓時大喜：「沒問題，你需要多少研發資金，我馬上可以批給你。」
聽到對方這麼說，周志民突然問道：「馮廠長，你想不想要真正的伺服電機系統？」
「什麼意思？」馮裕慶瞬間冷靜下來，眉頭馬上擰成了一個川字。
周志民解釋道：「是這樣的，原本我的想法是利用液壓伺服控制系統來替代控制器，但我想到了前些日子我去北大時，聽華教授他們聊起關於103機的事情....
「7
「我是這樣想的，或許可以利用穿孔卡等計算機零部件來取代控制器，如此一來，這個伺服電機系統的加工精度將會在10微米上下....
」
伺服電機系統的核心組件由控制器、伺服驅動器（或著叫電放大器）、伺服電機、檢測裝置（磁式編碼器、光柵尺等）等組成。
其中控制器負責生成如位置、速度、加速度等目標運動指令，接收反饋信號並計算偏差，輸出修正指令。
純粹從這一步就可以看出來，這個控制器非常不簡單。
所以最好的辦法就是採用計算機的控制系統。
但目前國內也就只有一台103機，109機還在研發籌備當中呢。
馮裕慶聽完之後，雙眼瞪得滾圓，倒吸一口涼氣：「你是真的敢想啊，不行，我可沒有那麼大的能耐。」
他壓根就弄不來那些穿孔卡、插銷板、撥碼盤等程序控制系統。
雖然他是七七四廠的副廠長，但那又如何？
現如今的計算機，都是優先供應大西北那邊，其他都要靠邊站。
錢學森主導的飛彈項目都沒能夠用得上103機呢，額，好吧，他有他的師弟郭永懷，以及其他數學計算團隊，倒也不一定需要計算機。
于敏、郭永懷他們這些人的計算能力是非常牛逼的，大腦運算速度堪比計算機。
而目前咱們國內最要緊的是大西北的邱小姐項目和飛彈項目，優先級別排在第一位。
所以有自知之明的馮裕慶，當然不會認為他現在能夠搞來穿孔卡等設備。
周志民聞言，也不覺得失望。
反正他也就是順嘴問問，能成自然是極好的，不能成也沒關係。
「馮廠長，我建議你可以去中科院問問，反正問問也不打緊，如果成了呢？」
頓了頓，周志民接著說道：「如果成不了，那也沒關係，我等下回去就開始列一張設備採購清單，到時候還希望馮廠長能夠早一點批覆，那麼我也可以早一點完成任務。」
馮裕慶狐疑地看著對方：「志民，你老實跟我說，是不是採購的零部件等設備到位之後，你就可以很快把伺服電機系統給研發出來？」
周志民攤了攤手，解釋道：「馮廠長，理論上來說，這個伺服電機系統的原理確實很簡單，也就是將電能轉化為機械能，同時需要確保加工精度....
「拉制單晶矽的方法，對精度要求確實很高，這點我非常明白...
」
直拉法的過程就是抽真空、檢漏、爐壓控制、熔料、穩定、熔接、引晶、放肩、轉肩、等徑、收尾、停爐。
步驟看似簡單，但實際上任何一個步驟沒有控制到位，那麼就有可能導致拉制出來的單晶矽不合格。
如果電阻率太高的話，那麼這個單晶矽好像也沒什麼作用。
而伺服電機系統就是其中較為重要的輔助系統。
比如在等徑生長這個步驟，就需要調整拉速與溫度，維持電晶體直徑穩定，誤差不超過2毫米。
聽起來誤差不超過2毫米，似乎很簡單，因為液壓伺服控制系統都可以做到加工精度保持在100微米上下。
但這是液壓伺服控制系統。
要知道拉制單晶矽的設備，又不僅僅只是伺服電機系統，它是需要跟其他設備一起工作，這其中肯定就會出現一定的誤差。
如今國內直拉法的很多設備，那是要多粗糙就有多粗糙。
所以，伺服電機系統的精度也很一般的話，那就挺麻煩的了。
再說了，沒有控制器的伺服電機系統，加工精度根本做不到10微米上下，撐死了也就是50微米或100微米。
「所以我確實明白這一點，但是沒辦法，材料和技術有限，我也沒轍。
周志民攤了攤手，接著說道：「如果有穿孔卡等程序控制設備的話，那麼這個伺服電機系統就簡單多了。」
「並且另一方面，馮廠長，穿孔卡等程序控制設備，其實可以應用在工具機上面的....
」
馮裕慶聞言，不由沖對方豎起大拇指。
「志民，我發現了，你確實非常敢想敢拼....
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要知道，周志民廢話一堆，還不就是想要讓他馮裕慶給對方找來帶穿孔卡等程序控制設備嘛。
「嘿嘿，馮廠長過獎，那就這麼說定了。」
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