第403章 跨海峡的阴影 (第1/2页)
河西走廊,狂风夹杂着粗糙的砂砾,在荒凉的戈壁滩上无休止地刮削。气温在入夜后迅速跌破零下十五摄氏度。在这片远离海洋、缺乏植被覆盖的内陆深处,地表热量以最快的速度向外太空辐射逃逸。
一条刚刚铺设完成的单线标准轨距铁路,像一条黑色的钢铁拉链,将广袤的戈壁一切为二。
在漆黑的夜色中,一列由两台前进级重型内燃机车牵引的特种军用专列,正以每小时四十公里的速度向着沙漠深处行驶。
这列火车没有挂载任何常规的棚车或平板车。机车后方拖拽的,是十节造型奇特的圆柱形银白色罐车。
在每节罐车的外部,都用醒目的红色油漆喷涂着严禁烟火与液氧的标识。罐车的顶部,几个安全泄压阀正在向外喷吐着浓密的白色冷雾。
这并不是普通的液体运输,而是一场对抗常温热力学定律的挑战。
氧气在常压下的沸点是零下一百八十三摄氏度。要将空气中的氧气液化并进行长距离运输,大西北的化工部门在西京建立了一套庞大的空气深冷分离工厂。
工厂内部,巨型多级空气压缩机将自然界中的空气吸入,强行压缩至两百个大气压。在压缩过程中产生的庞大热量被冷却水循环系统带走。随后,这些高压、常温的空气被送入膨胀机。利用焦耳-汤姆逊效应,高压气体在瞬间膨胀做功,吸收自身内能,温度出现断崖式下跌。
经过反复的压缩与膨胀循环,空气的温度被拉低到了零下近两百度,最终化为淡蓝色的混合液体。
在高达几十米的精馏塔内,利用液态氮和液态氧沸点的微小差异。液态氮首先沸腾气化被排走,塔底留下的,便是纯度达到百分之九十九以上的液态氧。
为了将这种温度处于绝对冰点的危险液体运往戈壁深处,大西北的列车制造厂设计了这批特种罐车。罐体采用了双层不锈钢结构,内外层之间抽成高真空,并填满了具有优良隔热性能的膨胀珍珠岩粉末。
尽管绝热措施已经做到了这时的物理极限,但外界的热量依然会通过支撑结构产生微小的热传导。罐内的液氧在吸收热量后会缓慢沸腾,体积膨胀。为了防止罐体被内部压力撑爆,顶部的机械泄压阀被设定在零点二兆帕的阈值,持续不断地将气化的氧气排出。那些白色的冷雾,正是排出的冷氧气接触到空气中的水蒸气,使其凝华产生的冰晶。
凌晨三点,专列缓缓驶入了一座隐藏在戈壁深处的庞大基地——大西北第二特种兵器测试场。
基地的外围没有任何明显的建筑,所有的核心设施全部被深埋在地下。
在地下二层的总装车间内。
灯火通明。一枚高度达到十四米、最大直径一点六米、呈现出流线型纺锤体结构的重型火箭,正静静地矗立在装配台架上。
它的外壳由航空铝合金蒙皮和内部的高强度钢质承重骨架铆接而成,表面涂着防静电的亚光漆。
这就是大西北兵器工业结合喷气技术与制导理论,在吸收了早期火箭探索数据后,打造出的第一代中程弹道导弹——代号后羿。
它的战略使命非常明确:在航空母舰和重型轰炸机的作战半径之外,从大气层边缘投射无法被拦截的物理毁灭。
车间内,发动机组的工程师正在对后羿底部的燃烧室进行最后的管路测压。
火箭发动机的物理原理与喷气式飞机的轴流发动机截然不同。喷气式飞机在大气层内飞行,可以依靠进气道吸入空气中的氧气来维持燃烧。而后羿导弹的弹道将突破三万米以上的平流层,进入空气稀薄的亚轨道。在那里,没有任何氧气可供呼吸。
因此,它必须自带氧化剂。
“燃料箱加注管路密封性测试完毕。七十五浓度酒精与液氧混合比设定为一比一点二五。”动力组组长看着流量计的数据,向总指挥汇报。
在火箭的最底部,那个呈现出钟罩形的推力室,是整个导弹的心脏,也是热力学环境最残酷的地方。
当液氧和酒精在燃烧室内混合点燃时,中心温度将飙升至两千五百摄氏度。在这个温度下,任何普通的碳钢或合金钢都会在几秒钟内融化成铁水。
为了防止燃烧室被自身的高温烧穿,大西北的工程师采用了再生冷却的设计。
燃烧室的内壁和外壳之间,留有一层宽度只有几毫米的夹层通道。
在发动机点火后,常温的酒精燃料并不会直接喷入燃烧室。而是首先被高压泵压入这个夹层通道,顺着燃烧室的内壁从下向上高速流动。酒精在流动过程中,大量吸收燃烧室散发出的高温热量,将内壁的温度强行压低在金属的熔点之下。同时,吸收了热量的酒精自身温度升高,在喷入燃烧室时能够更迅速地雾化燃烧,提高了热机效率。
这是一种将冷却与预热完美结合的流体力学闭环。
而将数吨重的液氧和酒精在短时间内强行压入高压燃烧室的,是一台安装在推力室上方的精密涡轮泵。
“检查过氧化氢发生器的催化剂床。”
技术员用扳手拧开一个小型的金属罐。内部装填着高锰酸钾颗粒。
在发射时,高浓度的过氧化氢液体被注入这个金属罐。过氧化氢在接触到高锰酸钾催化剂的瞬间,发生剧烈的化学分解反应,生成大量的高温水蒸气和氧气。
这股高压蒸汽高速冲击涡轮叶片,带动同轴的两台离心泵以每分钟四千转的速度疯狂旋转。离心泵产生几十个大气压的强大泵力,将燃料和氧化剂如同决堤的洪水一般压入燃烧室。
动力系统的问题解决了,但要让这枚重达十几吨的金属圆柱体在几万米的高空准确地飞向目标,需要一套完全不受外部干扰的独立神经系统。
车间的一侧,一部载货电梯缓缓降落。
赵广陵教授手里提着一个外观看起来不起眼的银色防震手提箱,走出了电梯。
他的身后,跟着几名荷枪实弹的内卫部队士兵。
赵广陵走到后羿导弹的头部仪器舱位置。技术人员已经打开了检修舱门。
在三个月前,大西北的控制系统还在依赖笨重、发热量大且抗震性极差的真空电子管。如果将电子管装入导弹,在发动机点火产生的剧烈高频震动和起飞时数个G的物理过载下,玻璃管壳会瞬间碎裂,灯丝会当场折断,导弹将变成一枚脱靶的无控大号烟花。
但今天,赵广陵带来的手提箱里,装载着大西北材料科学的最新结晶。
他打开手提箱,从带有防静电海绵的凹槽中,取出了三块只有巴掌大小的深色酚醛树脂电路板。
电路板上没有突出的玻璃灯泡,只有密密麻麻的电阻、电容,以及几十个被封装在金属小圆帽里的微小元件。
这些微小的金属圆帽内部,包裹着纯度达到百亿分之一的锗单晶,以及与其接触的两根合金金丝。
这是大西北第一批量产的锗点接触型晶体管。
“将固态逻辑放大板接入陀螺仪积分回路。”赵广陵将电路板小心翼翼地插入仪器舱内的卡槽中,并锁紧了固定螺丝。
在传统的无线电制导中,需要人在后方通过雷达追踪并发送电磁波指令。这种方式不仅距离有限,而且极易遭到敌方的宽带阻塞干扰。
后羿导弹采用的,是完全摆脱外部依赖的惯性制导物理学原理。
在仪器舱的核心位置,安装着一个由高精度轴承和黄铜转子构成的三轴机械陀螺仪稳定平台。当转子高速旋转时,平台在空间中保持绝对的角度静止,提供了一个不随导弹姿态变化的物理坐标系。
在稳定平台上,安装了三个方向的加速度计。
加速度计的核心是一个在弹簧悬挂下的质量块。当导弹加速时,质量块因为惯性向后挤压弹簧。位移量通过电位器转化为微弱的电信号。
赵广陵插入的那三块晶体管电路板,充当了微观的数学计算器。
微弱的电信号输入晶体管的基极,被固体晶格中的电子跃迁放大了数十倍。
随后,这些信号进入积分电路。
在牛顿经典力学中,速度是加速度对时间的积分,距离是速度对时间的积分。
晶体管积分电路利用电容充电的电压积累特性,在模拟层面上实时完成了这种复杂的微积分运算。它将加速度计传来的信号进行一次积分,得出导弹当前的飞行速度;再进行二次积分,得出导弹在空间中飞行的精确物理距离。
“当速度积分电路的电压达到设定阈值时,继电器断开,向发动机切断燃料阀门,实行关机。”赵广陵向随行的武器官解释着这套系统的物理逻辑。
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