尤其让他印象深刻的,是村长王远山无意间提起的一件事:“……咱们这儿,靠温榆河的支流灌溉。可这些年,上游几个村子人也多了,地也垦了,用水就紧张。一到旱天,为抢水浇地,几个村子没少闹矛盾,打架拌嘴是常事。公社也调解过,可水就那么多,地不能不浇啊……” 王远山嘆了口气,“要是能多打几口深井就好了。可打井设备贵,咱们村买不起,请乡里的打井队,排期得等到后年去……”
还有堂叔王金河带他看自家田地时,指著那头瘦骨嶙峋的老黄牛说:“全指著它了。可它也老了,干不动重活。春耕秋收,人拉犁、肩挑担的时候也不少。要是能有台铁牛(拖拉机)就好了,哪怕小点的,也能顶大用!”
“铁牛”,拖拉机。在当时中国的广大农村,是比汽车还要稀缺和珍贵的“宝贝”。第一个五年计划虽已开始,苏联援建的156个项目中有拖拉机厂(洛阳第一拖拉机厂),但要等到1959年才能投產“东方红”履带式拖拉机。而且,那种大型履带拖拉机主要用於大规模开荒和国营农场,对於华北地区常见的小块田地、复杂地形,並不完全適用,价格也绝非普通生產队能承受。广大农村,尤其是像王家庄这样的普通村庄,耕作、运输、排灌,主要依靠人力、畜力和极其简陋的农具。生產效率低下,农民劳动强度极大。
“用水困难…耕地靠牛…运输靠挑…” 王焕勃的手指在膝盖上轻轻敲击著。这些问题,並非王家庄独有,而是当时中国千万个农村普遍面临的困境。农业是国民经济的基础,农业机械化是提高生產力、解放劳动力、实现粮食增產的关键。但適合中国国情的、普及型的农业机械,却严重匱乏。
一个念头,在他心中越来越清晰:为什么不能设计製造一种適合中国大部分农村地区实际情况的小型、多用途、价格相对低廉的拖拉机呢?它应该能耕地,能运输,能抽水,能打井,甚至能带动脱粒机、碾米机…成为农村生產生活的“万能帮手”。
这个想法一旦產生,便如同野火般蔓延开来。结合他在另一个时空的知识储备和对当前国內工业能力的了解,一款“多功能小型轮式拖拉机”的雏形,迅速在他脑海中勾勒出来。
回到西跨院书房,王焕勃没有休息,立刻铺开大幅绘图纸,拿起绘图工具。他没有启动盘古的辅助设计功能,而是先用手绘的方式,將脑海中翻腾的构思初步定型。这是一种工程师的本能,也是將感性认知转化为理性设计的第一步。
首先,是定位。他设计的不是大型农场的“钢铁巨兽”,而是面向生產队、互助组乃至条件较好的个体农户的“生產生活多面手”。它必须足够小巧灵活,能適应田埂、坡地、狭窄村道;必须皮实耐用,结构简单,维修方便,能耐受恶劣的使用环境;必须功能多样,通过更换或加掛不同机具,实现“一机多用”,最大化利用价值;最后,也是最重要的,必须价格可控,儘可能採用成熟技术和国內能生產的材料部件,降低製造成本和使用门槛。
基於这些原则,他开始勾勒核心部分——底盘与动力系统。
底盘,他放弃了复杂的履带式,选择了结构更简单、重量更轻、速度更快的轮式。前轮导向,后轮驱动。考虑到水田、烂泥地的通过性,后轮採用大花纹的加宽低压轮胎,增加接地面积,减少下陷。前轮略小,转向灵活。轴距和轮距经过精心计算,確保在狭窄田埂上仍有较好的稳定性和转弯半径。
动力心臟,他毫不犹豫地选择了柴油机。柴油机扭矩大,皮实耐造,燃料相对汽油更易得(当时农村已有少量柴油用於排灌机械),且经济性更好。但现有国產小型柴油机,普遍存在马力偏小(20-30马力)、启动困难(手摇启动费力)、振动噪音大、油耗偏高的问题。
“马力要提升,至少要到40马力。”王焕勃在图纸上標註。这个马力,对於牵引单鏵犁、旋耕机、拖带两吨以下拖车、驱动小型水泵或打井机,都足够了。而且,40马力的柴油机,国內相关厂家经过技术攻关,是有可能製造出来的。
“启动方式必须改进。”他想起了王金水摇动那台老旧柴油水泵时,憋得通红的脸和暴起的青筋。电启动!必须上电启动!虽然这在当时的拖拉机上还很罕见,尤其是小型拖拉机。但技术上是可行的!利用红星厂下属红星电瓶厂(得益於汽车產业发展而建立)生產的12伏大容量蓄电池,搭配直流启动电机,实现钥匙一拧,轻鬆点火!这將极大降低操作门槛,尤其对力量较弱的妇女或老人更友好。他迅速在发动机位置旁边,画上了一个蓄电池盒和启动电机的示意位置。
“燃烧效率要优化,油耗要降下来。”他回忆著后世一些高效柴油机的设计理念,在图纸上