作者:类星体
总之亨克尔公司的He-118轰炸机就像那种辞藻华丽、立意新颖、内涵丰富的高考作文,可惜因为略有偏题,所以在阅卷老师那里,反而不如那些虽然写作技巧稍逊一筹,但是文风稳健且扣题特别紧切的文章得分高。毕竟这次德国空军招标的项目是俯冲轰炸机,优秀的载弹量和良好垂直俯冲能力才是真正的看家本领,其他属性都属于满足核心要求后的附赠品。
在上个位面中由于不想放弃这个很有潜力的项目,当时担任德国航空部技术办公室主任的恩斯特·乌德特还曾不顾亨克尔博士的强烈反对,亲自驾驶飞He-118轰炸机的原型机试图突破俯冲角度的限制,结果由于飞机严重超速导致螺旋桨突然顺桨,顺便导致发动机减速齿轮断裂,接下来就是飞机在空中直接解体,乌德特及时跳伞才捡回了一条命,所以乌德特的这次亲自试飞不仅没有挽救He-118这个项目,反而导致该机型的研制当场就暴毙了。
“那么请问海伦娜小姐,你准备带给我的那个好消息又是什么呢?”亨克尔博士沉默了好一会而,才勉强重新打起精神来问道。他好不容易才从刚才的打击中缓过劲来,这时候连说话的声音都明显有些有气无力,虽然他并不是那种经不起失败的人。
“好消息就是空军对你们公司在He-118轰炸机上体现出来的设计理念非常欣赏,所以决定为你们的理念专门增设一个招标项目,这个新增设的项目将被称为‘战斗轰炸机’,主要用于在对战斗机掩护要求较低的情况下,穿透敌军的前沿防空区,对敌人的纵深区域的目标进行快速灵活的空中遮断打击。”再次玩起变脸戏法的海伦娜看着不敢置信的亨克尔博士,又笑容满面地补充说道:“对了亨克尔叔叔,海军航空兵的戈林将军也很喜欢你的设计理念,所以你们在完善液冷型号的同事,还需要平行研制一款基于宝马发动机的风冷型号哦。”
可能是幸福来得实在太快了,从极度失望猛然转为狂喜的亨克尔博士身体摇晃了一下,激动得差点站立不稳,生怕他出事海伦娜赶紧上前一步,扶住了亨克尔博士那胖胖的身躯。一边扶住一边想道:我海伦娜今天可真是糊涂,差点忘了亨克尔叔叔心脏不太好,竟然和他开这种大悲大喜的玩笑。现在亨克尔叔叔还没来得及设计出人类历史上第一架喷气式飞机He-178呢,这要是心脏病发来不及送医,导致创业未半而中道崩殂,那我海伦娜的罪过可就太大啦。
幸好亨克尔博士没有被眼前的这点喜悦击倒,当海伦娜告诉他军方对He-118的原型机设计还不完全满意,以及今后可能需要改进的地方时。亨克尔博士当即表态今晚就开始召集公司所有设计人员制定改进方案,然后匆匆和海伦娜道别后就直奔公司而去了,看来这位大叔是很担心亨克尔公司在这个项目上失去先发优势啊。
第二百六十五章 速度航程
亨克尔博士当然需要在战斗轰炸机项目上争分夺秒,其它航空制造企业在获得此次招标的信息后也都会加入到竞争中来,亨克尔公司现在最大的优势就是他们的He-118轰炸机的性能与标书的要求比较接近,所以他们只需要对原方案进行改进即可。虽然按照海伦娜新提出的一系列要求,这个改进的幅度不会太小,但也比其它公司从零开始研制方便多了。
也就是说亨克尔公司在这个项目上,有比其他公司更充裕的时间来雕琢自己的产品,不过亨克尔公司能否将这个优势转化为真正的胜利,在军方最终拍板落锤之前都是未知数,所以亨克尔博士这次丝毫不敢大意,当天晚上就和公司的设计团队一头扎到了绘图板前。这几年亨克尔公司开拓军品市场的努力频频遭到挫折,他们已经不想再次品尝失败的滋味了。
在海伦娜对未来德国空军和海军装备体系的规划中,单发战斗轰炸机这个项目始终占据着相当重要的地位。比如在德国空军的装备序列里,战斗轰炸机就需要和未来的双发快速轰炸机相互配合,共同完成对敌军纵深目标的灵活打击任务;而在德国海军的装备序列里,战斗机轰炸机的职能范围则更加广泛,它不仅需要在舰载和岸基航空兵那里,承担俯冲轰炸和鱼雷攻击的双重任务,还需要客串起远程双座战斗机的职责。不过这种远程战斗机的作战对象可不是那些身手矫健的敌方战斗机,而是那些虽然笨拙缓慢但对潜艇来说威胁很大的反潜巡逻机。
想要设计出能胜任以上这些作战任务的飞机,设计师们在对各项性能进行取舍时,倾向必然会与此前招标的俯冲轰炸机有很大不同。在此前的俯冲轰炸机招标中,海伦娜最为看重的性能指标很简单,就是飞机的载弹量和垂直俯冲能力,为此她甚至可以接受容克公司的Ju-87轰炸机那较慢的飞行速度和较短的航程,反正俯冲轰炸机攻击对象主要是敌方前沿及浅近纵深目标,战机的生存能力可以由己方的提供战斗机随时提供保证,就算不幸与敌军战机碰面还能靠飞机自身的结构强度、装甲防护以及自卫火力进行最后一搏。
而在对战斗轰炸机的性能要求中,海伦娜最为看重的两项指标反而变成了带弹飞行速度和内油航程。因为如果没有足够的带弹飞行速度,就无法通过压缩敌方拦截战机的反应时间来提高突防概率;而如果没有足够的内油航程,就无法攻击到位于敌军纵深区域的目标,无法在海战中抢得先机,也无法作为远程战斗机猎杀对手的反潜巡逻机。不过即使在战斗机上,想要同时实现高速度和远程也不是一件容易的事情,在单发轰炸机上实现的难度则会更大。
海伦娜之所以会投给亨克尔公司的He-118轰炸机格外的关注,很大程度上是因为He-118轰炸机虽然不太符合专业俯冲轰炸机的性能要求,但是He-118较快的速度和良好的机动性能,却让海伦娜看到了将其再往前推进一步,使之进化成真正的战斗轰炸机的可能性。
这个认知让海伦娜激动不已,上个位面中德国二战时期生产了超过15000架的容克Ju-88双发快速轰炸机,因为曾被成功用作水平轰炸机、俯冲轰炸机、鱼雷攻击机、侦查巡逻机、重型战斗机等而被誉为“万能博士”,而在亨克尔公司研制的He-118原型机身上,海伦娜同样看到了日后变身“万能博士”的潜质,只不过这个“万能博士”将会是单发的。
在将巨大的竞争压力悉数转化为奋斗的动力之后,背水一战的亨克尔公司设计师们工作效率高得惊人,他们仅仅用了两天时间便在He-118原型机的基础上拿出了深度改进的方案。新方案取消了原型机上采用的倒鸥形机翼,改为略带上反角的常规机翼并且采用层流化设计,同时把翼展从原型机那颇有些夸张的15.1米大幅缩短到相对比较合理的11.8米,还在飞机腹部设置了一个长度为4.25米的弹舱,可以内置一枚1000千克的航空炸弹或者一枚体型相近的鱼雷。
以上这些改进思路在海伦娜看来,倒是和上个位面的日本的“彗星”舰载俯冲轰炸机有几分相似。不过这也不值得惊奇,毕竟上个位面的“彗星”本来就是日本从亨克尔公司引进He-118轰炸机的技术后在其基础上改进而来的。按照亨克尔公司设计人员的估计,经过这样的改进后,新的He-118在使用最大功率1650马力的Jumo-213A发动机的情况下,应该可以在大约5500米的高度下达到接近600千米的时速。
其实海伦娜认为在速度和航程这两个硬性要求中,高速度反而是比较容易实现的那个,作为亨克尔博士的呕心沥血之作,He-118轰炸机的气动外形本来就相当适合高速飞行,日本在其基础上设计出来的“彗星”,用同样仿制DB601的最大功率仅1400马力的“热田”32型发动机,就能飞出接近580千米每小时的极速,本位面的亨克尔公司凭借功率更加强劲的发动机,想要达到600千米以上的最快时速,并不是什么难于上青天的事情。倒是海伦娜对于战机内油航程必须达到2000千米以上的要求,让亨克尔公司的所有设计师们都感到非常棘手。
“如果不允许压缩弹舱的体积的话,想要达到这么大的航程只能取消油箱自封了,取消油箱自封可以增加大约20%的内油携带量,还能减轻一些飞机的空重。”亨克尔博士愁眉苦脸地对海伦娜说,最近长时间的熬夜绘图给他增添了浓浓的黑眼圈,使得脑袋本来就比较圆润的亨克尔博士的形象越来越像东方的一种神秘生物。当然亨克尔博士这里也只是说着玩玩,如果真的取消油箱自封的话,飞机很可能会被一枚燃烧穿甲弹打成飞行的火炬。
“取消油箱自封确实是增加航程的好方法,亨克尔叔叔你和海伦娜所见略同啊。”海伦娜回答道,仿佛根本没有意思到亨克尔博士刚才只是说着玩的:“其实不瞒你说,我早在几年前就开始策划在部分作战飞机上取消老式自封油箱这件事情了。”
海伦娜此话一出,惊得亨克尔博士顿时呆立在当场,他捂着自己的胸口,觉得自己的心脏病可能又要犯了。“我们不能那样做啊,海伦娜小姐。”亨克尔博士说:“如果我不给飞机设计自封油箱,你确定日后海空军的飞行员不会拿着枪找上门来吗?”
“亨克尔叔叔你想到哪儿去了?我又不是把熟练飞行员当一次性消耗品的傻瓜。”海伦娜捂嘴笑道:“我之所以敢建议亨克尔叔叔你在飞机上取消老式自封油箱设计,当然是手中已经有了既轻便又安全的同时,还能在同等体积内装载更多燃油的替代方案啦。”
第二百六十六章 网状泡沫
传统的防弹自封油箱采用的是种类似夹心饼干的剖面结构,通常是在三层被硫化橡胶涂覆的织物构成的箱壁中包裹两层膨润性良好的天然橡胶夹层。当油箱壁被子弹或者炮弹破片击穿时,里面的天然橡胶夹层遇到燃油会发生膨胀,自动将弹孔封闭从而阻止燃油的继续泄漏,这就极大降低了燃油被敌方弹药引燃的风险。
这种自封油箱用相对简单的结构就实现了良好的防弹效果,所以在上个位面二战中的各国战机上使用非常广泛。在无数次的战争实践中,自封油箱也确实证明了自己的巨大价值,拯救了参战双方许多飞行员的生命,反观以日本零式战机为代表的“昭和风格”的战机,却经常在仅受轻伤的情况下,因为持续起火而带来的严重二次伤害导致战机无法挽救。
不过虽然自封油箱的应用可以极大提高战机的生存能力,但是其对飞机性能带来的多种负面影响,也是所有设计师们都无法忽视的问题。根据不同的防弹等级,自封油箱的厚度一般在3.5毫米到6毫米之间,这会占用相当一部分机内储油空间,尤其是在形状本来就较为扁平的机翼油箱内,光是上下两层厚厚的自封油箱壁,就要占去机翼内部相当一部分的垂直高度,最终能留给燃油的空间自然显得格外捉襟见肘了。根据上个位面二战时期的经验,同样的飞机在使用自封油箱的情况下,通常比不使用自封油箱时的机内燃油携带量要少20%甚至30%。
自封油箱的负面影响还不仅仅是压缩了飞机的燃油携带量,厚厚的油箱壁配合上较大的油箱表面积,会明显增加飞机的空重并且拖累飞行性能。虽然每平方米自封油箱壁的质量通常只在3千克到6千克之间,但是如果乘上几十平方米的油箱表面积,增加的重量可能会达到上百千克。这对于某些高度苛求轻量化设计的战机来说是不可接受的。
比如上个位面日本零式21型的空机重量就只有区区1680千克,如果突然要增加上百千克的额外空重用于安装自封油箱,是足以让恨不能从牙缝里省出重量的日本设计师们当场崩溃的。再加上日本那些只会坐在办公室里拍脑袋做决策的老军棍们,总是不考虑本国技术发展水平和单个飞行员的身体承受能力,对战机的最大航程和机动性指标提出过于变态的要求。像自封油箱这种既会减少燃油携带量又会增加飞机重量的玩意,自然会成为首先牺牲的对象。
本位面德国的战斗轰炸机当然也需要追求更轻的自重和更远的航程,不过海伦娜是不会像上个位面的日本人那样,为实现某些性能指标而选择蛮干的。长航程带来的飞行员疲劳问题可以靠两名乘员轮换驾驶以及惯性导航仪解决。至于如何在实现容量大重量轻的前提下,保证飞机油箱的安全性,上个位面的日本人选择靠信仰,而本位面的海伦娜则选择靠科技。
……
“海伦娜这里有件好东西要给你看看。”海伦娜忽然变戏法般从背后取出件淡黄色的方块状物体,然后笑意盎然地呈现在亨克尔博士眼前:“请猜猜看这是什么?亨克尔叔叔。”。亨克尔博士一时间没搞懂海伦娜这次葫芦里卖的是什么药,他有些狐疑地从海伦娜的手里接过那块黄色物体。亨克尔博士将那东西拿到手中后的第一感觉,就是此物的密度很小而且非常松软,甚至比天然海绵还要轻盈。拿近到眼前细看后,亨克尔博士就发现这块物体微观上原来是一种由三维网状纤维组成的多孔泡沫结构。
“你手中拿着的东西可不是普通的天然海绵,而是法本公司的奥托·拜耳博士近年来最新的研究成果哦。”海伦娜得意洋洋地对亨克尔博士介绍道:“它名字叫做聚氨酯泡沫塑料,每立方米这种泡沫塑料的重量只有不到200克,不仅密度比天然海绵低得多,而且拥有非常高的孔隙率。亨克尔叔叔觉得如果用它来填充我们的战机油箱如何?”
在20世纪30年代这个有机化学大放异彩的时代,高分子化学领域冉冉升起了两颗熠熠闪耀的新星,那就是聚酰胺和聚氨酯。前者的主要用于制造聚氨酯纤维,不过它在后世更常见的名字是锦纶或者尼龙;后者主要用于制造聚氨酯泡沫塑料(人造海绵)以及聚氨酯纤维(氨纶)。这些材料在海伦娜穿越前的21世纪,已经是再普通和廉价不过的高分子材料了,不过在30年代却还是极其稀罕的新事物。
像这种日后在军事上必将大有前途的新事物,自然都是逃不过所到之处寸草不生的海伦娜的掌心的。她不仅在1928年就抢在拜耳公司之前,招募了上个位面聚酰胺的发明者华莱士·卡罗瑟斯博士,还不断催促法本公司的奥托·拜耳博士加快对聚氨酯合成工艺的研究。有时候由于嫌弃两位大神的研究进度太慢,海伦娜还在他们的研究遇到困难时,故意在不经意间给出少许有用的建议,很多时候也确实能让走进死胡同的大神看到柳暗花明。在海伦娜揠苗助长的操作下,聚酰胺和聚氨酯终于双双提前问世,这才有了海伦娜这次展示给亨克尔博士的样品。
不过海伦娜给亨克尔博士展示的不是普通的聚氨酯泡沫塑料,而是在制造出所需空隙度的开孔软性聚氨酯泡沫后,用碱液水解成三维网络结构后的产品,所以又花费了一些研究时间。将这种产品切割成所需形状的泡沫块后对飞机的结构油箱进行填充,就成了具备很强防火防爆能力的整体油箱。
这种油箱相比传统的防弹油箱不仅重量轻、空间利用率高,而且完美解决了飞机机动时油液晃动给飞机重心造成的影响,所以也被后世的军用飞机普遍采用。不过作为代价,这种油箱无法通过普通的重力阀供油,需要通过小型电动泵或者压力气瓶才能将燃油抽出或者压出来。但通过多个电动泵的冗余设计,也大大提高了燃油供应的灵活性。即使部分油箱破裂泄露,电动泵也可以将剩余燃油抽到其他完好的油箱里。
奥托·拜耳博士发明的聚氨酯泡沫解决了让亨克尔博士头痛的战斗轰炸机航程问题,不过毕竟30年代的化学工业水平无法与后世相比,后世的战机的整体油箱内填充的是稳定性更好的聚醚聚氨酯共聚物泡沫塑料,而不是海伦娜给亨克尔博士提供的常规聚氨酯。拜耳博士非常诚实地对海伦娜说,他们的产品如果作为油箱填充物,会因为低温、高温和潮湿而发生缓慢水解,寿命预计不会超过五年,如果使用环境特别恶劣这个数字还会进一步缩短。
不过海伦娜表示对此表示毫不在乎,因为她觉得虽然重新给油箱填充泡沫是必须返厂才能搞定的麻烦活,但是如果一架1940年生产的飞机能一直奋战到1945年,而且既没有被敌方击落也不需要返厂大修,那海伦娜一定要吧它的出场编号抄下来,因为拿着这个编号去购买彩票中奖概率想必会很高。
第二百六十七章 化学纤维
在海伦娜的影响下,聚酰胺和聚氨酯这两种重量级的化工产品在本位面研制成功的时间,比它们在上个位面中被研制出来的时间提前了三到五年。不过就在大喜过望的法本公司决定将这两个新产品从实验室搬到生产线上时,却遭到了中间原料供应不足的严重困扰。制造聚酰胺需要用到己二酸和己二胺,制造聚氨酯则需要用到异氰酸酯和聚乙二醇醚。这些原料在后世都是常见的化学工业产品,在这个时代也都是早已能够合成的物质,所以刚开始时海伦娜还没有把这些中间原料的供应问题放在心上。
直到华莱士·卡罗瑟斯博士和奥托·拜耳博士相继兴高采烈地告诉海伦娜:他们的研究工作已经取得决定性进展,可以建立试验性的生产线以探索投入量产时,海伦娜才猛然拍着脑门发现:包括己二酸和己二胺在内的很多后世非常常见的中间原料,虽然这个时代都可以被合成出来,但由于缺乏像合成聚酰胺这样的大规模应用的场合,所以通常只是少量制备用于化学试验,根本就没有人探索过如何大规模生产的问题。
要想解决这些中间原料的供应问题,就必须首先解决这些中间原料的工业化生产问题并且建立起相应的生产线,于是法本公司的工程师们又是一通手忙脚乱。尽管中间经历了些波折,但是法本公司最终还是克服了重重困难,先后初步实现了聚酰胺和聚氨酯的量产工作。并且在聚酰胺的基础上开发出了锦纶(尼龙),在聚氨酯的基础上开发出聚氨酯泡沫塑料和氨纶,这些在海伦娜看来都是足以载入史册的化学工业成就。
同时支持聚酰胺和聚氨酯这两项重量级研究项目的耗费无疑是极其巨大的,纵然有海伦娜这样的人形外挂在旁边随时帮衬,极大减少了工程师们在研发过程所走的弯路,巨大的前期研发投入和生产设备采购投入,还是让法本公司这种级别世界化学工业巨头都感觉颇为肉痛。好在所有的坚持都是值得的,聚酰胺和聚氨酯投产之后,滚滚而来的利润让法本公司的大股东们每次看到海伦娜时,两只眼睛都会笑得眯成了两条弯弯的细缝。
让海伦娜有些啼笑皆非的是,她提前发展聚酰胺和聚氨酯技术的初衷,是为了给构想中的武器装备点亮前置科技,然而给法本公司生产的聚酰胺和聚氨酯带来最丰厚利润的市场,竟然是给妇女朋友们制作丝袜和胸罩,虽然这这两种衣饰都不是30年代才有的。但是此前的市场上出售的丝袜都是用丝绸做成的,不仅价格较为昂贵还不耐磨损,而旧式的胸罩内则由于没有材质合适的衬垫,同样极大限制了其在女性消费者中的普及度。
而这次法本公司推出的新式丝袜采用的是85%的锦纶和15%的氨纶混合纺织而成的,其中前者负责给丝袜提供足够的强度和耐磨性,后者则在前者的基础上又为丝袜增添了相当不错的弹性和延展性。至于新式胸罩则因为聚氨酯泡沫衬垫的加入,同时具备了良好的舒适度的和一定的保护和塑性能力,而这在旧式胸罩那里一般是难以做到两者兼顾的。
海伦娜最初对法本公司的高层提出开拓丝袜和胸罩市场的时候,其实只是希望能够依靠民用市场帮助分摊部分前期的研发和投资成本。毕竟聚酰胺和聚氨酯的研发成功仅仅是个开始,与能给稳定生产符合海伦娜要求的军工产品之间其实还有不小的距离,比如这次海伦娜向亨克尔博士展示的填充防爆油箱用的泡沫塑料,就是法本公司在突破聚酰胺和聚氨酯合成技术后,又花费了许多力气才取得的进展。
然而当法本公司开始把新式丝袜和新式胸罩向欧洲和北美市场投放后,广大女性消费者对这些新玩意的热情程度还是超过了海伦娜之前最乐观的想象。由于法本公司聚酰胺和聚氨酯的生产能力的爬坡需要时间,所以新式丝袜和胸罩在国际市场上都处于严重供不应求的状态,不过无数女性消费者还是对这种新潮的玩意趋之若鹜。
在相当长的一段时间里,很新式丝袜和胸罩供应的商店门前,从大清早开始都会排起长长的等候队伍,虽然很多时候几个小时的漫长等待,却只得到店员满怀歉意解释:“非常对不起,女士。我们店今天刚到的货已经全部售罄了,请您明天再来好吗?”,不过这些都挡不住人们的消费热情。
就这样依靠丝袜和胸罩这种看似不怎么起眼的小玩意,德国化工行业不仅很快收回了在聚酰胺和聚氨酯项目上的前期投入,还一下子获得了两只能够持续下金蛋的母鸡,这极大巩固了德国在化学纤维方面的传统优势。毕竟在上个位面的二战前后,化学纤维可是德国为数不多的能在产量方面稳压美国一头的主要工业产品,海伦娜决定将这个优势在本位面也保持下去。
不过正所谓有人欢喜有人愁,德国化学纤维产业的迅速崛起对英国、日本这样的天然织物出口大国造成了相当大的竞争压力,因为种类越来越多、性能越来越好的化学纤维已经在很多领域开始取代丝绸、羊毛这样的天然生物纤维,从客观上挤压了英国的羊毛和日本的丝绸的市场。
第二百六十八章 四年计划
海伦娜在推动德国汽油在高分子合成材料领域所取得的突破性进展,很快就引起了包括希特勒在内的部分纳粹党政府高层的高度关注。因为以化学纤维为代表的新型高分子材料可以在部分场合替代棉麻毛丝等传统的生物材料,有利于降低德国纺织工业对进口原材料的依赖度,并且有助于改善德国的国际收支状况。所以对于希望德国能自给自足地解决工业原料供应的希特勒来说,聚酰胺和聚氨酯的成功合成。毫无疑问是个从天而降的重大利好消息。
虽然希特勒很早就和他的经济部掌亚尔马·沙赫特建立起不错的私人关系,并且在他执政的最初几年给了这位经济奇才极大的信任,使得沙赫特能够放开手脚推行他的经济政策。但是在如何对待国际贸易这个问题上,希特勒和沙赫特之间却始终存在难以调和的意见分歧。其中沙赫特主张德国经济的发展应该立足于世界市场,而希特勒却认为德国对原材料的需求应该立足于国内,凡是能够自己合成的就靠自己合成,这样就能尽可能摆脱对于世界市场的依赖。
作为本位面希特勒颇为信任的智囊,海伦娜也被希特勒问到过这个问题。她当时给希特勒的回答是:“沙赫特部掌认为德国经济的发展必须立足世界市场,这个判断本身其实是没有任何问题的。如果长时间和世界市场隔绝,即使是像美国或者苏联这样幅员辽阔、人口众多的国家也是会逐渐失去经济竞争力的,而德国更是不可能做到长期关起门来发展经济。不过高明的决策者在选择国家经济政策的时,不仅需要遵循长期的经济规律,也需要考虑当下所处的客观环境,而后者是不会永远与前者完美匹配的。”
海伦娜这话实际上点出了目前德国经济面临的最核心的困境:按照经济发展的长期规律,德国是必须要深度融入到国际市场中的,然而当前世界经济面临的客观环境,却导致德国和国际市场被动地割裂开来。虽然这种割裂并不是那种一刀两断式的绝对隔绝,但光是经济危机和贸易壁垒导致的世界市场萎缩,就已经让复苏中的德国经济饱受慢性窒息的痛苦了。
虽然由于海伦娜和沙赫特采取了更多的腾挪措施,使得本位面德国的国际收支状况比上个位面同时期要好上不少,但是这些措施都属于技术性的手段,改变不了世界经济的大环境。这就好比雾霾严重的时候,居民出门戴上口罩虽然可以减少有害物的吸入,但对于被整个城市空气质量的改善是没有任何作用的。况且海伦娜和沙赫特的各种腾挪措施作用并不是无限的,海伦娜向中东地区输出来自东欧的贫困人口,沙赫特和多个国家签署以物易物协议,这些临时性措施都是有用的,但是你不能指望德国这个世界第二工业大国今后就靠这些过日子啊。
当时间线推进到1935年下半年时,海伦娜好不容易才扭转过来的德国对外贸易形势,又开始出现不良的征兆了。由于德国国内经济复苏强劲,而海外面临诸多贸易壁垒,再加上国际工业制成品价格的低迷,导致企业更愿意将它们生产的产品在德国国内销售而不是用于出口,经济部掌沙赫特也试着采用税收手段刺激出口,然而实际成效有限。
这就导致几年来德国出口的增长势头开始趋于停滞,结果为了维持国际收支平衡,原本预定的进口额也只好随之收缩。而恰恰在这个节骨眼上,低迷了几年的国际原材料价格又开始进入上涨通道了,直接后果就是很多德国需要的原材料都无法获得及时进口,部分居民消费品的进口量更是被无情地压缩了,搞得海伦娜非常郁闷。
不过比海伦娜更郁闷的还是可怜的沙赫特部掌,因为他的“准自由主义”路线被证明既无法为重整军备提供足够的原材料,也无法提供民众满意的生活水平,而且还加剧了军工领域和民用领域对原材料的争夺,这已然严重影响了希特勒此前对他的无条件信任。
面对进口原材料的短缺,希特勒开始认真考虑用计划手段管理原材料,1935年5月他在国会上宣称:“如果没有计划,我们就无法振兴。”并且要求国民生产尽可能采用合成材料。而到了同年9月份,希特勒又在纳粹党的集会上呼吁立足国内生产特种原材料:无论是燃油、橡胶还是人造纤维。
这些主张大都和沙赫特立足国际市场获取原材料的思路背道而驰,不过海伦娜倒是对希特勒的这些主张表示了支持,因为在排除了所有的错误答案后,要想摆脱目前的困境,按照统一的规划推进部分原材料的自给自足是唯一可行的选择,哪怕成本高昂。
虽然这个选择其实并不能从根本上解决德国面临的问题,但是德国现在还需要几年时间来重新积蓄力量,还没有能力去直接打破造成德国困境的终极枷锁——英法主导的世界殖民秩序。况且在原材料上适度的自给自足的能力,也有利于提高德国在今后的战争中的持久作战能力。于是在包括海伦娜在内的众多专业人士的共同努力下,一份由希特勒亲自讨论通过,旨在提升德国原材料自主供应水平和工业能力的《四年计划》已经呼之欲出了。
第二百六十九章 两个难题
在上个位面的历史中,纳粹德国为了缓解工业原料严重依赖进口的困境,也为了满足大规模重建武装力量对武器装备的需要,也曾在1936年10月18日开始实施所谓的“四年计划”。目的就是要在重建强大的军事工业的同时,在大部分工业原料上实现自给自足。虽然从历史上纳粹德国的“四年计划”执行的最终效果来看,德国经济在1936年到1940年间虽然增长很快,但是原料自给自足几乎是不可能完成的目标。
不过海伦娜认为就德国目前所面临的国内外环境而言,建立起能够总揽全局的机制,在负责管理稀缺原材料生产和进口的同时,有计划改造和升级德国的工业系统,使之更加适应未来战争需要依然是非常有必要的,因为这样可以大大提高德国经济在面临对手的海上封锁时的韧性。因此对于希特勒将部分稀缺资源纳入计划轨道的想法,海伦娜在第一时间表达了支持的态度,这大大增强了希特勒推行这一政策的信心,所以本位面德国“四年计划”的起始时间也比上个位面要早几个月。
本位面德国的“四年计划”当然不可能是上个位面的翻版,毕竟在海伦娜眼里,上个位面纳粹德国所实施的“四年计划”虽然名为“计划”,但其实缺乏严谨的计划所应该拥有的条理性和整体性,暂且不论夹杂着各种部门利益和地区利益的不切实际的计划指标,就连计划的内容本身也是严重缺乏科学的指导,导致这个所谓的“计划”更像是临时的行政命令的合集,而且这些行政命令还有的相互重合,还有的相互抵消。
这种混乱状况不仅造成了极大的资金和资源浪费,还为纳粹高层中腐败分子的权力寻租打开了方便之门,比如纳粹德国在“四年计划”期间在赫尔曼·戈林的主持下建立的那一票以他本人的名字来命名的国有企业,就让这个既当选手又当裁判员的大胖子大发其财。为避免再次出现上个位面纳粹德国在“四年计划”中出现的各种乱象,海伦娜这次只得再度尽职尽责地干起了裱糊匠这个老本行。
经过和海伦娜等人的多次商讨,希特勒最终决心在“四年计划”的框架下,成立直接对他本人负责的“中央计划局”,专门负责主持对整个国民经济的管理和协调工作。“中央计划局”有权决定是否执行新计划或者终止执行现有计划,有权是否建立新的原料加工厂或者关停现有原料加工厂,也有权将稀缺资源分配给需要的部门或者生产工厂。“中央计划局”的日常事务被希特勒安排给了阿尔伯特·施佩尔,这位老兄因为在甚长波电台建设中表现出杰出的组织能力,比历史上更地早获得了希特勒的赏识。
海伦娜对希特勒的这一安排非常满意,因为她知道上个位面中施佩尔其实也担任过“中央计划局”的负责人,不过时间已经是纳粹德国在各条战线都显现出颓势的1942年4月了。但就是在这种局面极其不利的情况下,施佩尔还将一手烂牌打出了惊天逆转:在工人平均工时没有延长,居民消费品生产也没有大幅缩水的情况下,从1942年下半年开始,德国的武器生产数量就在成倍增长,并在各条战线上的德军都已然呈现崩溃之势的1944年底至1945年初达到峰值。
施佩尔刚刚开始主持“中央计划局”工作就提出了三个要求:第一是要求“中央计划局”的干部尽可能年轻化,按照他本人的话说就是“在我的部门里,不要有比我年纪大的人”;第二是要求“中央计划局”尽可能吸收专门的技术型人才,特别是工程师和数学家;第三是要求“中央计划局”的内部管理尽可能做到扁平化,避免建立庞大的中央行政管理机关,相反地要扩大地方机关的权力,让地方更灵活机动地处理问题,中央机关只负责从宏观上调配生产。
施佩尔新官上任烧出的这三把火,在海伦娜看来是非常具有具有前瞻性的,虽然在目前的德国经济这个大盘子里,市场依然是配置资源的基础性手段,通过计划配置资源只是在部分资源和部分企业中被采用,但施佩尔依然以他那近乎本能的敏感性,意识到通过计划手段管理经济可能会出现的三大弊端:第一是因循守旧的老人政治问题,第二是外行指导内行的官僚作风问题,第三是上下级交流不畅导致的信息阻塞问题。不够如果只是依靠这些具体操作层面的手段,想要制定出合理的经济计划,在海伦娜看来还是远远不够的,因为当你使用计划手段来调配资源时必然会遇到两个难题。
第一个难题是:国民经济中各生产部门之间是相互依存的,这种依存关系千丝万缕,错综复杂到了牵一发而动全身的地步。那么当其中一个生产部门的产量发生变动时,其他部门应该如何调整自己的产量才能重新达到平衡。比如我们知道生产钢铁是需要用电的,那么如果全国的钢铁厂要增加100万吨的钢产量,发电厂需要多发多少度电才能满足需要?
这个问题看似非常简单,只要计算一下全国钢铁厂的吨钢平均耗电量就搞定了,然而实际情况是没有这么简单的,因为不仅钢铁厂需要用电,钢铁厂上游的焦炭生产需要用电,焦炭上游的煤炭生产需要用电,扩大产能添置的生产设备也需要用电。要想用这种上溯的方法把这个问题计算清楚,需要的算力几乎是无穷无尽的。但是如果我们不知道增加100万吨钢铁产量到底需要增加多少度的发电量与之匹配,就无法在做计划时准确决策,结果到头来要么就是发电量不够,导致钢铁增产计划不能顺利完成,要么就是发电量过剩结果都浪费在电线上了。
第二个难题则是:在给定的约束条件下,如何消耗最小的资源获得最大的产出。比如现在有甲乙丙丁四个工厂都能用钢板生产零件A和零件B,这四个工厂的生产能力各不相同,有的更适合生产零件A,有的更适合生产零件B。但是零件A和零件B必须按照一比二的固定比例生产,那么如何规划生产,才能在四个工厂产能都不闲置的情况下,用最少的钢板生产最多的零件?
第二百七十章 投入产出
按照海伦娜凡事都要早做打算的性格,当然不可能直到希特勒提出“四年计划”后才发现这两个问题的存在,事实上她不但很早就意识到了到这两个问题对于制定经济计划的重要意义,而且还很早就开始着手打造解决两个问题的工具了,这个工具其实就是线性规划的求解问题,这是后世的运筹学框架中发展时间最早,同时也是应用最为广泛的分支学科。
首先被海伦娜搞定的,是当国民经济中某个部门的产量发生变动时,其他部门应该如何调整自己的产量才能重新达到平衡的问题。海伦娜知道要想解决这个问题,首先需要做的就是为国民经济建立一套可以定量地描述各部门、各产业之间的直接和间接联系的模型。
在这个问题上海伦娜直接剽窃了后世美国著名俄裔经济学家——华西里·列昂惕夫博士在四十年代的研究成果,提前为这个时代带来了“投入产出法”这种新式的经济计量方法。在上个位面中,华西里·列昂惕夫正是凭借他在投入产出分析领域的重大贡献,获得了1973年的第五届诺贝尔经济学奖。
海伦娜穿越前无数的实践经验已经表明:列昂惕夫博士的投入产出分析方法不仅在进行经济预测以及制定各种短期或者长期的计划中有强大的威力,而且他的投入产出法还具有很强的普遍适应性,无论是在后世苏东式的计划经济模式中,还是在欧美式的市场经济模式中,都少不了这位列昂惕夫大神的身影。
特别值得一提的是,本位面的华西里·列昂惕夫最终还是没能逃脱有着收集大神怪癖的海伦娜的魔爪,实际上早在1928年,海伦娜就盯上了刚刚取得柏林大学博士学位的列昂惕夫。海伦娜不仅向这位未来的经济学大神兜售了建立“投入产出法”的理论设想,而且用的还是经过上个位面无数经济学家完善后的版本,把刚刚走出大学校门的列昂惕夫唬得一愣一愣的,搞得他简直要怀疑自己在彼得堡和柏林多年的求学生涯是不是全都白学了。
虽然可怜的列昂惕夫搞不懂为什么海伦娜会选中自己这个小萌新,但是出于对海伦娜向他描绘的“投入产出法”美好应用图景的强烈兴趣,他最终还是决定留在柏林大学,以期进一步研究海伦娜交代的课题,海伦娜则爽快地表示可以帮他提供更加详实的德国经济数据资料。
于是上个位面中列昂惕夫本该在1936年发表的《美国经济体系中投入产出的数量关系》这篇著名论文,在本位面的题目变成了《德国经济体系中投入产出的数量关系》,而且发表论文的时间也被提前到了1934年。不过在对论文署名时,列昂惕夫坚持要将海伦娜的名字放在自己名字的前面,因为他真的觉得自己只是在海伦娜提出的理论基础上做了些微不足道的修补工作。列昂惕夫博士的这种诚实的态度,让剽窃了他未来研究成果的海伦娜感到非常羞愧。
所以等到希特勒决定委派施佩尔主持实施“四年计划”时,海伦娜极力向施佩尔推荐了这位年轻的俊才。而列昂惕夫也没辜负海伦娜期望,迅速展露出过人的才华,很快就成了施佩尔最为得力的助手之一,主要工作是帮助施佩尔完成德国国民经济平衡表的编纂工作。而在上个位面中的列昂惕夫本应该去往美国,并且在美国劳工部的聘任下主持战后投入产出表的编纂工作,并且将其作为预测经济发展趋势的工具。
用投入产出法来分析国民经济各部门之间的联系,通常采用两种基本形式,一种是投入产出表,另一种是投入产出模型。其中投入产出表是把各种产品生产的投入来源和去向制成棋盘状的表格形式,投入产出模型则是把投入产出表中所体现的内容,进一步写成写成线性代数方程组的形式,这样就把错综复杂的国民经济部门之间的联系变成了可以量化的分析数据。
在投入产出表中,所有的数据应该遵循两组显而易见的平衡关系,第一条是中间产品加上最终产品必须要等于总产品,这一条体现了实物层面的平衡关系;第二条是物质消耗加上净产值必须要等于总产值,这一条体现了价值层面的平衡关系。而建立在投入产出表基础之上的投入产出模型,实质上也就是基于这两个基本平衡关系的线性代数方程体系。
投入产出法的应用可以极大简化看国民经济的均衡模型,它不仅将成千上万种产品和数量更多的生产单位合并成有限数量的行业和产品部门,而且可以通过棋盘状表格和线形方程主这样既简约又美观数学形式,来反映各行业和生产部门之间的技术联系。使得“四年计划”的制定者能够定量地分析国民经济中各组成部分间的相互依存关系,这样即使某些部门的产量发生变动,其他部门也能够清楚地知道自己该如何调整。
有海伦娜拿出超越时代的经济学分析方法,有列昂惕夫帮忙编制经济平衡表,还有施佩尔这样的工程专家负责指挥协调,使得本位面德国制定的“四年计划”从开始那一刻起,就被置于科学理论的指导之下,相比上个位面让赫尔曼·戈林这种自我意识爆表的经济学外行来主持,无论是条理性还是科学性都高了不止一个层次。
解决了如何量化分析国民经济各部门之间的联系这个问题后,剩下的问题就只剩下如何给定的约束条件下,通过科学的计算让资源获得最优配置了,也就是如何让投入最小产出最大。这个问题其实同样属于线形规划的问题,海伦娜在这里不得不再次搬出后世另几位诺贝尔经济学奖获得者的研究成果。
第二百七十一章 单纯形法
玩过即时战略类游戏的同学想必都有过这样的体验:相比于你所希望达成的宏大游戏目标,你的各种资源永远是不够用的。如果你把过多的金钱投入到奇观建筑的建设中去,那么就很难保证还有足够的金钱再去建造经济减阻和基础设施;如果你把过多的人力用于招募工匠和农民,那么同样很难保证还有足够的人力用于军队兵员的招募。除非你开了资源无限的外挂,否则你就必须认真规划后再决定资源的分配,才能最大限度地实现自己的游戏目标。这些资源和游戏规则的限制,就是我们在进行游戏决策时所必须遵循的约束条件。
约束条件不仅存在于即时战略类游戏中,也广泛存在于各种社会生产活动中,只是相比游戏中单靠玩家的经验和直觉就能完成的决策,社会生产活动中需要面临的约束条件更加复杂,决策失误所造成的后果也往往更加严重,所以必须要运用更加科学的方法对其进行指导。所以上百年年来经济学家和数学家一直在探索,如何用最便捷的方法在线性规划问题中求得最优解。
早在19世纪上半叶,法国著名数学家傅立叶就提出了算法求解线性算法约束的课题,并且在这个课题上做出了大量的开拓性贡献。首先把线性规划发展为独立的学科分支并且将线性规划的方法用于指导实际生产的,则是苏联著名经济学家列奥尼德·康托罗维奇。他在1939年发表专题文章《组织和计划生产的数学办法》中发明了一种被称为“解乘数法”的工具来求解线性规划问题,因为在线性规划领域做出的卓越贡献,康托罗维奇与同样研究线性规划问题的美国经济学家库普曼分享了1975年度的诺贝尔经济学奖。
虽然在上个位面中,康托罗维奇的“解乘数法”为优化规划问题的解决打开了大门,但是海伦娜这次搬出了是另一位后世大神的研究成果,这就是另一位诺贝尔经济学奖获得者——美国经济学家和数学家,被称为“线性规划之父”的G.B.丹齐克于上个位面的1947年所发表的“单纯形法”,这也是后世人们求解线性规划问题时,最有效、使用最广泛的普遍算法。
“单纯形法”的基本思路其实非常简单,所有满足约束条件的解都被称为可行解,全部可行解的集合画在坐标系中所形成的那片区域就是可行域,而可行域又可以视为一系列顶点所围成的凸多边形。由于线形规划问题的本质,就是在可行解中找到能使目标函数最大(或者最小)的最优解,而这个最优解如果存在,必然会位于可行域的某个顶点或者相邻的两个顶点的连线上。于是线形规划问题就转化成了在可行域的各顶点中寻找能让目标函数最优的点的问题。
于是我们就可以从可行域的某个顶点开始,判断该顶点能否让目标函数最优。如果不是,就在找另一个能让目标更优的顶点,直到找到那个是最优解的顶点为止,这个寻找最优解的过程被称为迭代。虽然“单纯形法”的实际操作过程并不是三言两语就能说清楚的,但这种算法有一个最大的好处,就是把相对复杂的代数问题转化成了简单直观的几何问题,这中间蕴含的思想方法无疑是非常巧妙的。
关于上个位面发明“单纯形法”的丹齐克,还有一件非常有趣的奇闻轶事。丹齐克有次上课迟到了,仰头看见黑板上有老师留下的几个题目,以为是老师布置的课后家庭作业,于是丹齐克就把题目誊抄了下来,然后回到家里埋头苦做。但是丹齐克很快就发现,眼面前的题目不是一般地棘手,不过执拗的丹齐克不愿意就此放弃,而是继续苦思冥想地钻研解题方法。
就这样过了几个星期之后,终于找到解题方法的丹齐克疲惫地去找老师,他非常惭愧地对老师说:“老师,非常对不起。我直到现在才交作业,但是老师你布置的作业可能太难了。”老师一头雾水地接过丹齐克交上来的稿纸,但是在看了丹齐克的解题方法后却大吃一惊,因为当时他在黑板上抄的根本就不是什么家庭作业,而是为了告诉学生这是本领域尚未解决的问题,而丹齐克所用的解题方法,正是后来让他获得诺贝尔经济学家奖的“单纯形法”!
对此海伦娜只能真心实意对上个位面的丹齐克大神说一句:大神真不愧是大神,就连做个家庭作业,都能做出个诺奖级的研究成果,海伦娜佩服。不过所谓江湖救急啊,上个位面大神你的那些研究成果,我要在本位面借过来用下,大神你想必也不会介意的吧?
有了“投入产出法”用来量化分析国民经济各部门之间的联系,又有了“单纯形法”来分析约束条件下资源的最优分配问题,德国的“四年计划”就好像找到了合格的量尺和圆规,可以开始正式进行绘图工作了。
因为“投入产出法”的应用说明了:市场经济理论上可以实现的经济平衡,计划经济理论上也可以实现;“单纯形法”的应用则说明了:市场经济理论上可以实现的配置最优,计划经济理论上也可以实现。这里海伦娜之所以必须要反复强调“理论上”,是因为在实践中,无论是市场经济还是计划经济,都是既难以做到完全平衡,也难以做到配置最优。但这种理论和实际之间的差别,也恰恰是经济学迷人以及恼人的地方。无论如何,海伦娜都通过使用超越时代的线性规划工具,使得经济计划首次得以在科学的基础上实现,而不是像上个位面的戈林那样完全按照自己的喜好制定政策。
而且在“四年计划”制定的过程中,施佩尔的建筑学才华也派上了大用场。为了整顿军备生产,他向海伦娜展示了他绘制的一种用透视法绘制的组织机构图,图中的纵栏代表坦克、飞机、军舰等各种武器装备,这些纵栏周围则有各种各样的圆环,每个圆环代表生产这些装备所需要的各种部件。这样的三维透视的组织机构图显然需要绘制者有极强的立体思维能力,海伦娜也费了好大力气才跟上施佩尔的思路,不过这种立体思维显然是施佩尔最擅长的,这让海伦娜对于本位面“四年计划”的执行效果又憧憬了几分。
第二百七十二章 功能财政
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