第843章 靶场突然出事了
林振顾不上洗手,接过耿欣荣手里那个还烫手的微型燃气舵机,快步走向三号机电实验室。
工作台上,摆着七八个已经拆解开的微型电磁阀和燃气舵片,每一个阀芯表面都结了一层黑乎乎、硬邦邦的焦痂。
王正信和钱朝玉两个老师傅正戴着高倍寸镜,手里拿着最细的金相砂纸和研磨膏,一点点的抠着阀芯上的积碳,急得鼻尖上全是汗珠子。
“林总师,您看这玩意儿邪门不邪门!”
耿欣荣指着工作台上的测试记录表,嗓子眼直冒火。
“咱们这单兵导弹体积太小,装不下液压油泵,只能引一部分固体火箭的高温燃气,通过四个微型电磁阀控制喷口方向,来推动舵片转向。”
“可这固体火药烧出来的燃气里头全是氧化铝微粒和残渣,温度高达两千度!电磁阀刚开始工作那五秒钟还挺利索,一过六秒,高温残渣就在零点零二毫米的阀芯缝隙里结焦,直接把阀芯焊死在里头!”
王正信摘下寸镜,把手里研磨得锃亮的阀芯往桌上一放,叹了口气。
“总师,这阀芯配合间隙太大了会漏气,推不动舵片。间隙做小了,热膨胀加上火药残渣,一吸合就卡死。我和老钱用手工研磨了十几个阀芯,哪怕磨到镜面级别,上台子吹上八秒燃气,响应延迟就会超过零点一秒!”
旁边负责弹道仿真的技术员补充了一句。
“导弹飞行速度每秒一百二十米,舵机响应只要延迟零点一秒,导弹在空中就会打出十几米的摆幅,不出三秒钟就得一头栽进土里!”
耿欣荣抓着自己乱糟糟的头发,在屋里团团转。
“我试着把电磁铁的线圈匝数加了一倍,想靠大磁力硬生生的把卡住的阀芯拽开,结果电流太大,直接把驱动三极管给烧穿了!这简直是个死胡同!”
林振拿起一个卡死的微型阀芯,用指甲刮了刮上头那层坚硬的氧化铝结焦物。
这确实是早期燃气推力矢量控制最头疼的顽疾。
固体推进剂不像液体燃料那么干净,烧出来的燃气就是携带着高温铁砂的喷砂枪,任何精密滑动配合面在它面前都撑不过十秒。
靠老钳工手工研磨,就算磨出花来,到了工厂批量生产几万发导弹的时候,谁给你一个个地手工磨?
“老王,老钱,把手里的砂纸放下了,这条路走不通。”
林振把阀芯放回托盘里,直接判了手工研磨的死刑。
王正信和钱朝玉对视一眼,脸上有些挂不住:“总师,那不靠提高光洁度,怎么防卡死?”
林振拿起粉笔,在实验室的小黑板上画出了阀芯和阀套的微观截面图。
“你们现在用的是普通耐热不锈钢,在两千度燃气冲刷下,表面会发生微融化,跟氧化铝残渣粘连在一起。第一步,换材料!直接上咱们东北特钢厂炼出来的‘龙鳞-1型特种钢’做阀芯基材,再让材料所用电弧离子镀工艺,在阀芯表面镀一层五微米厚的二硫化钼加氮化钛复合自润滑耐烧蚀镀层!”
王正信眼睛一亮:“龙鳞钢硬度高达六百,加上氮化钛镀层,那火药渣子确实啃不动它!”
“但这只能解决磨损和粘连,解决不了残渣堆积卡阻。”
林振话锋一转,把粉笔头指向了旁边的耿欣荣。
“小耿,你之前的控制思路错了。你用的是开关量控制,需要导弹左转的时候,给电磁阀通电吸合,不需要的时候断电静止。阀芯一静止,高温残渣就会在缝隙里冷却凝结,等下一秒你再想拉动它,自然就卡死了。”
耿欣荣愣住了,眨巴着眼睛问:“总师,不让它停着,难道让舵机一直左右乱晃?那导弹不就成醉汉了吗?”
“谁让你大幅度的乱晃了?”
林振从耿欣荣手里抽过电路图,拿起红蓝铅笔,在电磁阀驱动三极管的前端,画了一个高频多谐振荡器电路。
“咱们在控制指令信号上,叠加一个频率为两百赫兹、幅度只有百分之五的脉冲占空比颤振信号!”
林振用铅笔尖点着那个振荡回路,语速飞快。
“也就是说,从导弹点火出筒的那一秒起,哪怕射手没有发出转向指令,这四个微型电磁阀的阀芯,也在以每秒钟两百次的高频,在平衡位置做零点零五毫米的极微小往复颤动!”
“两百赫兹的高频微颤,导弹本身的惯性根本来不及响应,飞行姿态稳如泰山。但是在微观层面,阀芯和阀套之间永远处于高速相对运动状态,任何火药残渣刚一落上去,当场就被高频震碎吹飞,根本没有半点结焦沉积的机会!”
啪嗒!
耿欣荣手里的万用表表笔直接掉在了地上。
王正信和钱朝玉两个老工匠更是张大了嘴巴,看看黑板上那个简单的脉冲电路,又看看林振。
他们两个八级工,拿着放大镜和金相砂纸跟那零点零几毫米的机械间隙死磕了三天三夜,眼珠子都快熬瞎了。
结果林振倒好,根本不动机械公差,直接从电子控制逻辑上耍了个流氓,让阀门自己每秒抖两百下,把火药渣子硬生生的给抖落下去!
“生命在于运动……阀门不卡死也在于运动!”
耿欣荣一巴掌拍在自己脑门上,兴奋得脸皮通红。
“我怎么就没想到用高频颤振破除静摩擦力呢!两百赫兹的脉冲,用两个国产硅三极管加几个电容电阻就能搭出来,成本不到五毛钱!”
“别光站着感叹了,马上动手!”
林振挽起袖子,亲自拿过电烙铁插上电。
“老王、老钱去机加车间车削龙鳞钢阀芯,送去材料所做氮化钛镀层。小耿,你跟我留在这儿,今天天黑之前,把这套脉冲占空比驱动电路焊出来!”
四个钟头后,晚上八点。
换上了暗金色氮化钛镀层龙鳞钢阀芯的全新燃气舵机,再次被固定在了高温燃气测试台上。
耿欣荣合上脉冲驱动电源。
还没点火,就能听见微型舵机内部传出一阵极其细密、如同蜜蜂振翅般的“嗡嗡”高频颤音。
“点燃固体燃气发生器!”
轰的一声,两千度的高温火药燃气夹杂着刺眼的白光,猛烈的冲刷着微型舵机的四个喷口。
林振站在示波器前,随手拨动模拟指令旋钮。
五秒、十秒、二十秒、三十秒!
整整三十秒的极限燃气冲刷(三千米射程实际飞行时间仅需二十五秒),示波器上的舵片位移反馈曲线,跟林振输入的指令曲线严丝合缝的重叠在一起!
响应延迟:零点零零八秒!比设计指标快了整整十倍!
直到燃气发生器燃料耗尽熄火,那个微型电磁阀依然在欢快的嗡嗡微颤,拆开一看,阀芯表面光洁如新,连一丁点黑灰都没挂住。
耿欣荣捧着那个滚烫的舵机,看向林振的目光已经彻底变了味儿。
林振关掉示波器电源,刚要开口安排下一阶段的联调,实验室大门突然被推开,济南兵工厂的陶永年黑着一张脸冲了进来,手里提着一块厚达半米的均质钢靶板碎片。
“林总师,后山靶场静破甲试验出事了!一百二十毫米战斗部,只炸开了三百八十毫米,里头有古怪!”