第370章 共振与四轴联动 (第1/2页)

二月的黄土高原，依然被冷硬的寒风所统治。春节的喧嚣刚刚散去，各大工厂在短暂的停歇后，又开始了日夜不休的运转。
　　
　　第零号研究所巨大的山洞内部，空气中弥漫着臭氧和金属切割液的混合气味。一台由几十根粗大钢梁支撑的圆柱形设备矗立在中央，这是柯恩教授和赵广陵教授带领团队，花费了半年时间搭建起来的气体离心机原型机。
　　
　　在这个没有计算机辅助设计的年代，一切物理参数的验证都需要实打实的工程试错。
　　
　　他们的目标，是提取出纯度极高的铀-235同位素。这是一种比沙里淘金还要困难一万倍的物理分离过程。
　　
　　天然铀中，可以用于核裂变的铀-235含量只有百分之零点七。而它与占据绝大多数的铀-238，在化学性质上完全相同。唯一的区别，就是铀-235的原子核比铀-238轻了三个中子。
　　
　　柯恩教授的设计思路，是将铀矿石转化为六氟化铀气体，然后将气体注入一个高速旋转的圆筒中。在高达每分钟数万转的离心力作用下，较重的铀-238气体会聚集在圆筒的内壁，而较轻的铀-235气体则会集中在圆筒的中心轴附近。然后通过精密的管道，将中心区域的气体抽出。
　　
　　这是一个在理论上完美，但在工程实现上堪称地狱难度的挑战。
　　
　　上午十点，实验室内的警示红灯亮起。
　　
　　所有科研人员退到了厚重的防爆玻璃幕墙后。
　　
　　“第三十次带料试车准备。六氟化铀气体注入完毕。”一名戴着防毒面具的操作员大声汇报道。
　　
　　柯恩教授站在控制台前，眼睛紧紧盯着那排从英国搞来的高精度转速表。
　　
　　“启动主电机。逐步提升转速。”
　　
　　巨大的电动机发出一阵低沉的嗡嗡声。随着电压的输入，离心机的中心转子开始旋转。
　　
　　转速表的指针缓慢而坚定地向上爬升。
　　
　　一万转……两万转……三万转。
　　
　　在这个转速下，转子边缘的线速度已经超过了音速。空气摩擦产生了刺耳的尖啸声，仿佛有一万只恶鬼在山洞里嚎叫。
　　
　　“注意观察振动频率！”赵广陵教授紧握着双拳。
　　
　　“三万五千转……四万转！”
　　
　　就在指针突破四万转的一瞬间。
　　
　　原本平稳运转的离心机，突然发出了一阵令人牙酸的金属摩擦声。紧接着，整个几十吨重的钢制台架开始剧烈地抖动。
　　
　　这种抖动不是普通的机械震动，而是一种极具破坏性的共振。
　　
　　在超高速旋转下，转子的微小质量不平衡被离心力无限放大。
　　
　　“停机！切断电源！”柯恩教授嘶吼道。
　　
　　但已经晚了。
　　
　　“砰——！”
　　
　　一声巨响在山洞里炸开。
　　
　　支撑转子底部的高强度合金轴承，在恐怖的离心力和共振撕扯下，瞬间碎裂。高速旋转的转子失去约束，狠狠地撞击在外部的真空壳体上。
　　
　　火花四溅。厚达二十毫米的钢制壳体被撕开了一道巨大的裂缝。好在防爆墙阻挡了飞出的金属碎片，没有造成人员伤亡。
　　
　　但原本的试车，再次以灾难性的失败告终。
　　
　　实验室里死一般的寂静，只有排风扇在呼呼地抽着泄露出来的少量气体。
　　
　　柯恩教授颓然地坐在椅子上，双手捂住脸。
　　
　　“还是轴承的问题。”赵广陵教授走过去，拍了拍他的肩膀，“四万转是个门槛。我们目前能造出的最好的滚珠轴承，在这种转速下，滚珠会因为离心力变形，内部的润滑油瞬间气化，直接导致抱死碎裂。”
　　
　　“我们需要一种能够承受数万转高速，且绝对光滑、没有摩擦的轴承。”柯恩抬起头，眼神中透着疲惫，“但在物理学上，这怎么可能做到？”
　　
　　这份关于离心机试车失败的报告，在三天后，摆在了李枭的案头。
　　
　　李枭看着报告上的分析，手指在桌面上轻轻敲击。
　　
　　核武器的研发，不仅仅是理论物理的突破，更是对一个国家基础工业极限的全面压榨。
　　
　　“没有摩擦的轴承……”
　　
　　传统的滚珠轴承行不通。能够解决这个问题的，只有磁悬浮轴承。利用磁场将转子托起，实现无接触的高速旋转。
　　
　　但磁悬浮轴承的底座，需要加工出极其复杂的几何曲面，以确保磁场分布的绝对均匀。这种加工精度，人工车削根本无法达到。
　　
　　“去请周天养过来。”李枭按下桌上的通话器。
　　
　　十分钟后，周天养快步走进了办公室。
　　
　　李枭没有废话，直接将那份报告递给了他。
　　
　　“老周，祁连山那边，离心机的转速上不去，轴承碎了。柯恩他们需要一种极高精度的磁悬浮底座。你看看，以我们现在的机床水平，能加工出来吗？”
　　
　　周天养仔细看完报告上的图纸和公差要求，眉头紧紧地拧在了一起。
　　
　　“委员长，这难度太大了。”周天养摇了摇头，“这种复杂的曲面，需要刀具在加工时进行多维度的联动。我们现在的车床，虽然精度不低，但都是两轴的，只能车削圆柱或者简单的锥面。要加工这种底座，靠人工摇手轮，误差绝对控制不住。”
　　
　　李枭沉默了片刻。
　　
　　“如果用美国人最新的机床呢？”
　　
　　“美国的机床？”周天养愣了一下。
　　
　　李枭从抽屉里拿出一份英文清单，递给周天养。
　　
　　周天养接过清单，目光落在其中一项上，突然瞪大了眼睛。
　　
　　“四轴联动……精密数控机床？”周天养的声音都有些发抖。
　　
　　“没错。”李枭点了点头，“这是美国目前最顶尖的机械加工设备，原本是用来加工大型航空发动机涡轮叶片的。它不需要人工摇手轮，而是通过打孔纸带上的指令，控制伺服电机，实现刀具在四个轴向上的同时运动。”
　　
　　“三天前，已经通过苏联的铁路线，运抵西京。现在就在第一机床厂的地下恒温车间里。”
　　
　　……
　　
　　西京第一机床厂，特种车间。
　　
　　这里恒温恒湿，甚至进入车间前需要换上防静电的连体服。
　　
　　一台体积庞大、外观涂着浅灰色工业漆的机器，静静地矗立在车间中央。它的控制柜上，布满了各种复杂的旋钮、表盘，以及一个用来读取打孔纸带的读取器。
　　
　　

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