量级。
来自全国各地的顶尖数学家和流体力学专家聚集在这里。
他们的任务,是计算炸药爆炸时的冲击波传播方程。
在几万个大气压下,固态的炸药和金属不再表现出刚性特征,而是表现出流体的性质。数学家们必须利用纳维-斯托克斯方程的非线性偏微分形式,去模拟几十个不同起爆点产生的冲击波在空间中如何交汇、如何叠加。
操作员将打满孔洞的数据纸带源源不断地送入光电读取机。
计算机内部的晶体管矩阵在微秒级的时间内进行着数以百万计的浮点运算。电传打字机不断吐出长长的纸卷,上面印满了表示压力梯度的矩阵数据。
“要形成球面冲击波,不能只使用一种炸药。”首席数学家看着计算结果,得出了物理结论。
“必须利用爆炸波折射的原理,就像光学透镜利用玻璃折射光线一样。”
“我们设计了一种爆炸透镜。它由两种爆速不同的炸药组合而成。外层是爆速高达每秒八千米的高速炸药,内层是爆速在每秒五千米左右的低速炸药。”
“当起爆点引爆高速炸药后,冲击波在接触到低速炸药的凸面边缘时,传播速度降低,波阵面发生弯曲折射。通过精确计算这两种炸药的几何界面曲率,我们可以在透镜的底面,输出一个完美的、向内凹陷的球面冲击波。”
数学模型确立后,压力被转移到了特种兵工厂的加工车间。
要将数学公式转化为实体,需要对高危炸药进行微米级别的机械加工。
祁连山外围,某特种兵工厂掩体内。
这里的空气中弥漫着炸药特有的苦杏仁味。所有的设备都进行了严格的防静电和防爆处理。所有的动力源不使用电机,而是使用高压气动马达。
操作工人们穿着没有任何金属纽扣的防静电纯棉工作服,脚穿软底胶鞋。
在特制的数控铣床上。
工人正在对一块由高低速炸药压制而成的混合炸药块进行铣削加工。
铣刀并不是普通的硬质合金,而是由铍青铜制造的无火花特种刀具。切削液不是机油,而是经过处理的恒温纯净水。水流持续不断地冲刷着切削部位,不仅带走了机械摩擦产生的微小热量,还冲走了极其敏感的炸药粉尘。
“慢进给。主轴转速设定在最低档。”车间主任紧张地盯着铣刀的运作。
在炸药上动刀,是对死神的挑衅。任何一次刀具的轻微卡滞导致温度升高,或者产生了一丝静电火花,这块炸药就会连同整个车间和工人一起化为齑粉。
经过数周的提心吊胆的加工。三十二块呈现出复杂多边形的爆炸透镜被制造出来。
它们的尺寸公差被控制在了零点一毫米以内。
同时,在第零号研究所的深层放射性处理车间。
机械手在防辐射铅玻璃后方,对提纯出来的钚-239金属块进行最后的合金化处理。
纯净的金属钚在不同温度下存在六种完全不同的同素异形体,体积变化剧烈,极不稳定,根本无法用于精密加工。
冶金专家在真空电弧炉中,将少量的金属镓按照精确比例掺入熔融的钚中。镓原子的介入,强行撑开了钚的晶格,将其稳定在密度较低但延展性极佳的δ相状态。
这使得钚合金具备了类似铝的加工性能。
数控车床将这块钚-镓合金切削成两个完美的半球体,并在中心预留了放置中子源的微小空腔。
所有的核心部件准备就绪。
一九四四年六月。
在祁连山装配车间。
工程师们将这三十二块爆炸透镜,如同拼装一个致命的足球一样,紧紧地包裹在内部的钚球和天然铀反射层
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