《钱学森文集》——卷一（028）

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我国农用动力问题*

*刊载于《政协会刊》1957年第6期。

我国的农业特点是人多田少，雨量虽然够但分布不均匀。因此解决我国农业问题的途径不外发展水利、增加施肥量，这样就能够提高复种指数和单位面积产量。根据最近调查，我国平均每一农业人口只有2亩地，人力是比较丰富的，但是要实现以上所说的农业发展远景，人力畜力还是远远不够的，还是要把我国的农业机械化，也就是引用机械动力。

机械动力的来源是风力、水力以及燃料。水力可以结合水利工程来建设，也就是利用水利工程来兴修水力发电站。对农业来说，我们应该特别注重小型水力发电站。这是众所周知的;但是我们似乎对风力的利用还不够重视。其实小型多叶式风车，结构简单，它的转速也不高，可以直接用来打水，是世界各地广泛使用的一种农场动力。在海面标准空气密度下，它的功率N(马力)可以用下式来计算：

N=0.17(V/10)3D2

其中，V为风速(米/秒)，D为风车直径(米)。因此不同风车在不同风速下的功率如表1所列。

表1 风车的功率

我们看得出来，作为灌溉动力，车水(井水或是河水)或排涝，风车是合用的。但是风车自然需要风，它的功率和风速的三次方成正比例，风速一小，功率就减得很多。所以如果没有经常的5级6级风是不宜用风车的。我国个别地区也常年有大风，如甘肃安西据说常年有8级以上的风，也就是20米/秒以上的风。在这些地区就可以建立风力发电站，利用高转速风车直接驱动发电机，因而造价不会高。7米直径的风车就可以发近100千瓦的电，这就可以解决农村电力的问题了。

然而有风的地方终究不是太多的，农业的机械动力主要的还是要靠燃料。问题是用什么样的热力机械?锅驼机的热效率太低，用金属也太多，不可能作为长远的发展方向。剩下的只有内燃机了，而其中燃气涡轮也不必去考虑，它的高转速要求高度技术水平，是不宜于农业使用的。所以我们只能考虑活塞式内燃机，问题是用什么燃料?自然目前我国石油少，根本不能使用汽油或柴油，只能用固体燃料，也就是用带煤气发生炉的煤气机。我们能不能说这只是一时的呢?将来我们能不能转向液体燃料呢?要回答这一个问题，我们得先估计一下我国农业动力的总需要量。我们知道苏联的耕地共约有29亿亩，而它共有农业用动力0.22亿马力。我国现有耕地只16亿亩，看来即使将来我国农业机械化了，动力也不会比苏联实有农业动力大吧?其实这不一定正确，问题是我国农业根本和苏联不同，我们是精耕细作，多种经营，我们的农业生产过程是高强度的，单位面积所需动力一定比苏联要大得多。更正确的估计也许是每4亩耕地要1马力，16亿亩就需要4亿马力。如果每天平均开6小时，每年大约开2000小时，所以农业用动力是每年8000亿马力时。

8000亿马力时需要多少液体燃料?它需要约2亿吨液体燃料。我国1962年原油初步计划产量只有500万吨到600万吨，离2亿吨太远了。所以每年光为农业机械就用去2亿吨液体燃料，这即使在我国石油资源开发了之后也是难以设想的。如果不用液体燃料，用固体燃料像白煤、焦煤或半焦煤，用煤气发生炉，那么每年共需约4亿吨固体燃料。我国1962年煤的初步计划产量是约2亿吨，这离4亿吨之数还不太远，在进一步发展之后还有可能满足要求。而且上面不过是燃料的需要量，估计在此之外每年还需要约400万吨的润滑油及润滑剂，这又大部来自石油。所以光从量的要求来看，已经明显地指出用固体燃料的煤气机是比较可靠的方向，我国资源条件即使在将来也不允许用液体燃料。再从另外一个角度来看，作为合成纤维、塑料等化学工业的原料，石油比煤好，那么我们应该节省它，只有在非用液体燃料不可的地方，像飞机、小汽车等，才用液体燃料，农业机械还是用固体燃料。

这样说来，用固体燃料的煤气机，不但是我国今天最合适的农业动力，而且在相当长的时期内也是最合适的农业动力。发展煤气机和煤气发生炉，使它们具有更好的性能、更可靠、更容易维护等，就是今后研究的重点。当然，这是我国重要技术政策之一，这里所提的只是初步意见，必须更进一步仔细地讨论和研究。