第370章 共振与四轴联动

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。