葉偉從后世收集的資料并不是很全,他還以為這個年代只有美國人才研制出了晶體管,而蘇聯在他印象里一直都走在真空電子管的道路上,尤其是網絡上經常出現的米格5叛逃,美國人拆開一看,和國際主流的晶體管集成電路不一樣,蘇聯飛機上都是密密麻麻的分布式電子管元件。而蘇聯對晶體管的深入研究則直到八十年代末期才開始。他甚至還有擔心送去蘇聯的晶體管能不能起到自己預設的目的,事實上他的擔心完全都是多余的。
對于蘇聯科學家來,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,他畢生致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hnn-160研究所(也就是今天大名鼎鼎的“伊斯托克”聯合體)開發成功并投入生產了幾個厘米和毫米波段的系列微波硅-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。馬多婭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,而普通的晶體管只有真空管十分之一那么大;葉偉送過來的樣品甚至只有蠶豆那么。其次,晶體管更皮實。由于晶體管沒有燈絲、金屬板等零碎的部件,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兄弟吃不消了。
再使用壽命,晶體管也比真空管要長壽得多。一只晶體管的平均壽命可達七萬五千時時,即使每天工作八時,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,能用上幾百個時不出問題已經是傳奇了。最后在能耗方面,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只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態,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。
正是因為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著斯大林道:“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臺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,印刷電路板的底板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,我們使用印刷電路板試制出來十套新式電臺,全套重量只有十公斤,而通訊距離在一千二百公里以上,信號清晰穩定,使用電池組供電時,運行可以長達四十八時。”會議室在座的人都是參與過衛國戰爭的,他們深深的知道通訊在現代戰爭中的重要性。
斯大林對涅斯梅亞諾夫院士報出的數據極為感興趣,他以往見過的電臺都有著粗大笨重的外形,雖然不知道具體的重量,但是目測絕對不低于五十公斤。斯大林把抓在手里的煙斗送入嘴中,用溫和的眼神注視著涅斯梅亞諾夫,著頭示意他繼續下去。涅斯梅亞諾夫院士沖著領袖微微的欠了欠身接著開口:“為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后,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;升級后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。”