對于蘇聯科學家來說,晶體管并不是一個陌生的領域。其實早在三十年代,蘇聯人就已經在半導體物理方面取得了很大成就。最著名的就是蘇聯科學院的約飛院士,他畢生緻力于固體物理的研究,三十年代初期,他就指出半導體材料是電子技術的新材料。當美國的貝爾實驗室在一九四七年研制出世界第一個晶體管時,鐵幕的另一邊,蘇聯НИИ-160研究所(也就是今天大名鼎鼎的“伊斯托克”聯合體)開發成功并投入生産了幾個厘米和毫米波段的系列微波矽-鍺探測器,以滿足雷達、微波無線電儀器及測量技術的需求。
在這個基礎上,克拉斯洛夫觀察到了鍺的晶體管效應,并在一九四八年與莫斯科化工學院蘇珊娜。馬多娅合作開始研究并嘗試解釋這個效應,并在一九四八年十一月十五日的《蘇聯無線電》信息通報上發表了關于蘇聯晶體管的第一篇文章叫做“晶體三極管”,這是蘇聯第一份關于晶體管發明的文獻。一九四九年二月,他們在實驗室完成了蘇聯第一個點接觸型鍺晶體管。經過蘇聯物理科學家們的深入研究,他們發現晶體管在許多領域比真空電子管更具有優勢。
首先,相對于真空管,晶體管更輕巧。普通的真空管大概像燈泡一般大,而普通的晶體管隻有真空管十分之一那麽大;葉小偉送過來的樣品甚至隻有蠶豆那麽小。其次,晶體管更皮實。由于晶體管沒有燈絲、金屬闆等零碎的部件,所以結構要比真空管堅固得多,能夠經得起劇烈振動和沖擊。單個晶體管可以承受二萬G的過載,如果換成真空管,一百G的加速度就快讓這個嬌貴的小兄弟吃不消了。
再說使用壽命,晶體管也比真空管要長壽得多。一隻晶體管的平均壽命可達七萬五千小時小時,即使每天工作八小時,周末不休息,也可以連續用上二十五年,而軍用設備中的真空管免不了磕磕碰碰,能用上幾百個小時不出問題已經是傳奇了。最後在能耗方面,晶體管更是具有絕對優勢。同樣的放大倍數,晶體管消耗的功率一般隻有真空管的四分之一,甚至更少。而且,真空管開機要有一個預熱時間,燈絲必須達到一定溫度才能烘烤出足夠的電子實現放大。晶體管則不然,一接通就立即進入工作狀态,發熱量極低,不僅不會浪費寶貴的功率,更重要的是響應速度大大提高了。
正是因爲蘇聯科學家對晶體管有了足夠的認識,所以上次新中國送過來的晶體管迅速就得帶了應用性實驗。涅斯梅亞諾夫此時激動看着斯大林說道:“斯大林同志,中國同志上次送過來的一批晶體管,我們已經完成了全部的應用實驗。首先在通訊上,我們曾經在軍用無線電台的制造中引進印刷電路技術,但由于當時設備中的真空管發熱量驚人,印刷電路闆的底闆經常處于高溫炙烤的環境中,使用壽命普遍不高。直到此次有了中國來的低發熱量的晶體管,我們使用印刷電路闆試制出來十套新式電台,全套重量隻有十公斤,而通訊距離在一千二百公裏以上,信号清晰穩定,使用電池組供電時,運行可以長達四十八小時。”會議室在座的人都是參與過衛國戰争的,他們深深的知道通訊在現代戰争中的重要性。
斯大林對涅斯梅亞諾夫院士報出的數據極爲感興趣,他以往見過的電台都有着粗大笨重的外形,雖然不知道具體的重量,但是目測絕對不低于五十公斤。斯大林把抓在手裏的煙鬥送入嘴中,用溫和的眼神注視着涅斯梅亞諾夫,點着頭示意他繼續說下去。涅斯梅亞諾夫院士沖着領袖微微的欠了欠身接着開口:“爲了證明晶體管和印刷電路的優勢,科學院與航空總設計院攜手在一架米格15比斯上進行了有關試驗,把飛機上18種無線電設備進行了升級。試驗結果非常顯著,由真空管換裝晶體管印刷電路後,設備重量減少了百分之七十,所占空間減少百分之六十,功率消耗減少百分之四十;由于重量、體積和功耗的大幅下降,且晶體管本身發熱量遠沒有真空管的大,使得機上原有的冷卻系統、繼電器等附屬設備大大簡化;升級後的飛機總成本不僅沒有節節攀升,反而下降了百分之二十左右。”
說完這些,涅斯梅亞諾夫臉上更加的激動:“我們甚至重新設計了應用晶體管的RP-1搜索瞄準雷達,并把它成功的裝在米格15比斯上。新式雷達的最大探測距離從以前的兩千米猛增到了八千米,這意味着我們的戰鬥機具備先敵發現的能力,從而在空戰中占據明顯的優勢。新改造的戰鬥機目前已經過一百小時的試飛,所有改造了晶體管的部件沒有出現任何故障,與此同時我們發現改造後的飛機,性能不僅沒有降低,反而因爲大量使用新型晶體管使戰機重量有所降低,從而讓飛行性能有了一些提升。我們完全認定這架戰鬥機已經具備了全天候的戰鬥能力,是一款全新的全天候戰鬥機。”
涅斯梅亞諾夫令人信服的列舉着各種數字和相關的評測數據,并對此作出非常堅定的判斷,這使在座的蘇維埃高級領導們不停的颌首點頭表示贊賞。斯大林看着神色激動的涅斯梅亞諾夫和頻頻點頭的蘇維埃領導們,深深的吸了一口煙,而後悠長的噴吐出來,他臉上終于露出了一絲笑容,輕松的說:“這真是一個神奇的創舉啊,既然蘇聯科學院和航空總設計局已經給出了各自的意見,那麽請科學院和設計局的同志結合研究,盡快拿出一個新式戰鬥機的方案,有任何需要都可以提出來,中央一定全力滿足你們。我希望這一次我們能走在帝國主義敵人的前面,從而确立起社會主義陣營的優勢。”
聽到鋼鐵同志的指示,原本已經坐下的航空總設計院院長波依估夫再次站了起來,面對心情開朗起來的領袖,波依估夫謹慎的開口:“斯大林同志,我們決定試制幾架采用全晶體管的所謂的米格17,并裝備RP1雷達進行實機驗證,一旦通過我們将全力生産以換裝目前的米格15戰鬥機。現在唯一的困難在于,我們蘇聯無法生産出合格的晶體管。斯大林同志,您能不能讓中國同志提供更多的元件?”聽到波依估夫的話,斯大林放下手裏的煙鬥,他有些不太愉快的看向還沒有坐下去的涅斯梅亞諾夫:“我們偉大的蘇維埃制造不出來合格的晶體管嗎?”
涅斯梅亞諾夫聽着領袖問話,感受到言語裏那陰冷之感,心髒不由收縮了起來:“是的斯大林同志,雖然蘇維埃已經可以制造晶體管,但是從性能上來說還是比不上中國來的這批管子。而且這兩種晶體管使用的是不同的材料,我們用的是金屬鍺,由于含量稀少導緻提取困難。而中國同志送過來的這批管子用的則是高純度矽,矽這種材料在地球上到處都是十分充足。而我們的提純工藝還不完善,無法生産出高純度的材料。”斯大林對這個回答并不滿意,他皺着眉頭低聲開口有如自言自語:“那中國同志是從哪裏弄來的呢?難道這是他們自己生産的嗎?”
雖然是這麽說,但是斯大林并不認爲新中國在一窮二白的基礎上,能生産出這種科技含量很高的東西,要知道連偉大的蘇聯都還不能生産呢。哪怕是領袖的自言自語,一旁的莫洛托夫還是向斯大林沉聲回答:“斯大林同志,中國來的王大使曾經提及過這批晶體管的來曆,這是中國同志在美國的一位高級情報人員搞到的,也是這位同志送出來的戰鬥機圖紙。因爲這位情報員涉及到兄弟黨的最高機密,所以我并沒有繼續追問下去。”貝利亞也在一邊點頭贊同:“是的,斯大林同志,結合這兩次送來的物品來看,我認爲中國同志的這位情報員應該在美國佬的軍方高層,甚至極有可能是在五角大樓。如果中國同志能配合我們工作的話,将會極大增進蘇維埃的情報工作。”
斯大林用手裏的煙鬥有節奏的敲擊着桌面,他沉思了片刻之後看着貝利亞:“這是中國同志的最高機密,我認爲還是讓他們保持單線聯系的好。一名隐藏在敵人心髒的情報員對我們社會主義陣營是極爲重要的,我們必須保護好他,知道的人越少越好。反正中國同志已經用實際行動證明了他們對社會主義的忠誠。”