风云南洋 第235章 五年计划－计算机

在兴南迈向大国崛起的征程中，高科技产业的突破绝非空中楼阁，电子工业与机械制造是支撑这一切的两大核心基石——电子计算机掌控着“算力大脑”，决定着科研研发、数据处理的效率与深度；高精机械加工则筑牢了“制造筋骨”，直接决定着航空发动机、导弹零部件、卫星组件等尖端产品的精度与可靠性。五年计划期间，楚阳以自己的后世记忆为战略。布局两大领域，集中资源推动电子工业与机械制造同步发力，通过消化吸收外来技术、自主攻关核心难题，实现了跨越式发展，不仅为导弹、航空、太空等尖端领域的突破提供了坚实支撑，更推动了原兴南工业体系从传统制造向高端制造全面升级，为兴南的长远发展夯实了工业根基。

1946年的全球科技领域，电子计算机正处于萌芽阶段，美国刚刚研制出世界第一台电子计算机ENIAc，欧洲各国的研发尚处于起步阶段，而绝大多数国家仍依赖传统机械计算器处理数据，算力不足成为制约高科技发展的核心瓶颈。彼时的兴南，导弹研发需要大量弹道轨迹计算、航空发动机设计需要复杂气动模拟、气象预测需要处理海量观测数据，传统计算方式效率低下且误差较大，严重拖累各尖端项目的推进进度。正是在这一背景下，1946年秋，兴南计算机研发项目在仰城计算机研究所正式启动，代号“智脑计划”，目标直指五年内研发出兴南首款电子计算机，打破算力桎梏，迈入电子时代。

主持“智脑计划”的，是留美归来的电子技术专家李敏，这位38岁的女性科学家，曾深度参与美国ENIAc计算机的研发工作，精通电子管集成、逻辑电路设计、数据存储架构等核心技术，是当时全球电子计算机领域为数不多的顶尖人才之一。归国后，李敏深知电子计算机对兴南科技崛起的重要性，主动请缨牵头计算机研发，兴南政府也给予全力支持，从全国范围内筛选50名科研人员组建核心团队，其中既有留美、留欧归来的电子技术专家，也有本土培养的优秀电子工程师，团队成员平均年龄仅32岁，兼具前沿技术视野与务实研发能力。

项目启动初期，研发团队便直面三大核心难题，每一项都堪称技术壁垒：一是电子管集成难题，电子管是早期电子计算机的核心运算元件，负责数据的运算、放大与传输，兴南虽从对日清算中获取了数千个电子管，但这些电子管多为倭**工企业的残次产品，性能不稳定、寿命短，且单台计算机需要上万电子管集成，连接方式复杂，极易出现接触不良、短路等故障，集成难度远超预期；二是逻辑电路设计难题，逻辑电路是计算机的“神经中枢”，负责控制数据运算流程、指令传输方向，需要基于二进制逻辑构建完整的运算体系，包括算术逻辑单元、控制器、存储器等核心部件，兴南此前无相关技术积累，需从零开始自主设计；三是数据存储难题，计算机需具备长期存储数据与程序的能力，早期存储技术不成熟，如何研发出容量足够、稳定性强的存储设备，以及配套的输入输出设备，成为制约计算机实用化的关键。

面对电子管性能差、集成难的问题，研发团队采取“筛选 改造 优化电路”的三步走策略：首先，制作了的数千个电子管进行逐一测试，筛选出性能稳定、寿命较长的电子管，剔除残次品，同时联合仰城电子元件厂，借鉴欧美电子管生产技术，对筛选后的电子管进行改造，优化电子管的阴极材料与真空度，将电子管的使用寿命从原来的1000小时提升至3000小时，稳定性大幅提升；其次，优化电子管的连接方式，摒弃传统单一的串联或并联设计，采用“串联为主、并联为辅”的混合电路架构，将电子管按功能模块分组集成，每组配备独立的稳压电源与保护电路，避免单个电子管故障影响整个模块运行，同时减少电路中的信号干扰，提升集成电路的稳定性；此外，研发团队还自主设计了电子管散热系统，通过金属散热片与强制风冷结合的方式，解决电子管工作时发热量大的问题，避免高温导致电子管性能衰减。

经过半年的反复测试与优化，电子管集成难题成功攻克，团队实现了上万电子管的稳定集成，电路故障率从初期的50%以上降至5%以内，为计算机的后续研发奠定了基础。

逻辑电路设计是计算机研发的核心，李敏带领团队借鉴美国ENIAc计算机的二进制逻辑原理，但并未完全照搬，而是结合兴南的实际需求进行自主创新。团队首先搭建了基础的二进制运算模型，明确0与1的逻辑关系，随后分模块研发核心电路：

负责加减乘除等基本运算，团队设计了全加器、半加器等核心组件，通过电子管的导通与截止实现二进制运算，优化运算电路的时序控制，将单次加法运算时间缩短至0.1毫秒，乘法运算时间缩短至0.5毫秒，运算效率较ENIAc提升15%；

作为计算机的“指挥中心”，负责解读程序指令、控制运算流程，团队设计了指令寄存器、程序计数器、时序发生器等组件，实现指令的读取、解码、执行全流程自动化，可支持20种基础指令，满足初期科研计算的需求；

负责暂时存储运算数据与程序指令，团队初期采用水银延迟线存储器进行测试，但水银延迟线稳定性差、体积大，随后转向研发更先进的磁芯存储器，通过微小磁芯的磁化状态存储数据，存储容量达512字节，读写速度达每秒100次，较水银延迟线存储器性能提升显着。

研发团队经过一年的日夜攻关，反复调试电路参数、优化逻辑架构，终于设计出稳定可靠的逻辑电路体系，实现了数据的高效运算与处理，解决了计算机运行的核心技术难题。

数据存储是计算机实用化的关键，研发团队在磁芯存储器的基础上，进一步研发磁鼓存储器作为长期存储设备——磁鼓存储器由一个高速旋转的圆柱形磁鼓与多个磁头组成，磁头在磁鼓表面写入与读取数据，存储容量可达10Kb，是磁芯存储器的20倍，能够长期存储大量程序与数据，且读写速度达每秒200次，稳定性强，完全满足初期计算机的使用需求。

同时，研发团队同步研发配套的输入输出设备：一是纸带输入机，通过打孔纸带记录程序与数据，将纸带放入输入机后，设备通过光电传感器识别孔洞，将数据转化为电信号输入计算机，输入速度达每秒50字符，可快速导入复杂程序；二是打印机，采用针式打印原理，将计算机的运算结果转化为文字或数字打印在纸张上，打印速度达每秒10字符，方便科研人员实时查看、记录运算结果，解决了计算机数据“输入难、输出难”的问题。

经过三年半的焚膏继晷，1950年夏，兴南首款电子计算机“兴南-1”在仰城计算机研究所正式研发成功。这台凝聚了团队心血的“算力重器”，参数在当时堪称世界先进：整机重达5吨，占地面积20平方米，内部集成1万2千个经过改造优化的电子管，配备10Kb磁鼓存储器与512字节磁芯存储器，运算速度可达每秒1000次，远超同期欧洲计算机每秒500次的运算速度，仅略逊于美国ENIAc计算机（每秒5000次），但体积与功耗较ENIAc大幅降低，实用性更强。

“兴南-1”计算机的研发成功，标志着兴南正式迈入电子计算机时代，为各领域高科技研发注入了强大算力动力，其应用场景迅速覆盖军工、航空、气象、经济等核心领域：

导弹研发领域：此前导弹飞行轨迹计算、制导参数优化需数十名科研人员用计算尺手工计算数天，误差较大；“兴南-1”计算机可在数小时内完成复杂的弹道模拟与参数计算，精准输出导弹飞行轨迹、燃料消耗、命中误差等数据，大幅提升导弹研发效率，为第二代“雷霆-2”导弹的射程突破与制导精度优化提供了关键算力支撑；

航空发动机领域：“兴南-1”计算机可模拟航空发动机在不同转速、温度、压力下的运行状态，精准分析涡轮叶片、燃烧室等核心部件的受力情况，帮助研发团队优化发动机结构设计，提升发动机推力与燃料利用率，为“天山-1”喷气发动机的迭代升级与“猎鹰-2”战斗机的研发提供了技术支持；

气象预测领域：兴南此前依赖地面气象站点采集数据，人工整理分析，预测精度低、时效性差；“兴南-1”计算机可快速处理仰城、曼德勒等多地气象站采集的温度、湿度、气压、风速等海量数据，通过气象模型运算，将短期气象预测精度从原来的60%提升至85%，为农业生产、灾害预警、军事行动气象保障提供了精准数据支撑；

其他领域：在经济计算中，“兴南-1”计算机可快速处理国民经济数据，为五年计划的调整优化提供决策依据；在国土测绘中，可精准计算地形数据，绘制高精度地图，为兴南的国土规划与资源勘探提供支持。

“兴南-1”计算机的成功应用，让研发团队看到了计算机在军事装备与工业生产中的巨大潜力——大型计算机体积大、功耗高，仅能固定在实验室使用，无法适配战斗机、导弹发射车、舰艇等军事装备的便携需求，也难以应用于工厂自动化生产。因此，“兴南-1”研发成功后，李敏立即带领团队启动小型化计算机研发项目，核心目标是减少电子管数量、降低整机重量与体积，提升稳定性与便携性，适配军事与工业场景的实用需求。

小型化研发的核心难点的是电子管的集成优化与功耗控制，团队通过优化逻辑电路架构，减少冗余电子管，将电子管数量从1万2千个降至3000个；同时研发新型低功耗电子管，将整机功耗降低60%；采用模块化设计，将计算机拆分为运算模块、存储模块、控制模块，方便组装与维修。到五年计划收官时，研发团队已成功研发出小型化计算机原型机，整机重量降至1吨，占地面积仅5平方米，运算速度可达每秒800次，虽略低于“兴南-1”，但便携性与稳定性大幅提升，可适配导弹发射车、大型舰艇的安装需求，为后续兴南军事装备电子化、工业生产自动化奠定了坚实基础。