“叶总工?这么早?”
他的嗓子哑得像被砂纸磨过。
“有个新活儿。”
叶安没客套,拉过旁边一把铁凳子坐下,从夹克内兜里掏出那张昨晚在书页空白处写的草稿,拍在图纸一角。
楚天阔扶了扶老花镜,凑过去看。
“艇体外壳涂层。低红外发射率。三到五微米波段,发射率从零点九五压到零点三以下。”
他逐字逐句念完,抬起头,那张瘦削的脸上写满了困惑。
“红外隐身?我们造的是潜艇,不是B2轰炸机。这玩意儿潜在水下几十米,谁拿红外探测器照它?”
“P-3C。”
叶安吐出三个字母。
楚天阔愣了一拍。
“M国人的反潜巡逻机。”叶安的食指在桌面上敲了两下,“机腹下面挂着前视红外吊舱,灵敏度零点零一度。咱们的反应堆是个大火炉,隔热做得再好,艇壳温度也比海水高零点几度。这个温差会在海面上留下一条热尾迹。”
楚天阔的老花镜从鼻梁上滑下来半公分。
他不是没想过热辐射的问题,但国内现有的潜艇设计思路里,从来没人把这个当成主要威胁。
声纳才是潜艇的天敌。
红外?隔着几十米的海水,那点热量早就被吸收干净了。
“海水对红外波段的吸收率确实很高。”叶安猜到了他在想什么,“但海面本身也在向外辐射。潜艇的热量传递到海面,会改变表层海水的温度分布。这个分布变化,就是P-3C要找的信号。”
楚天阔没说话了。
他重新把那张草稿纸拿起来,盯着上面那行“发射率≤零点三”的指标,眉头拧成了一个死结。
“叶总工,这个难度~”楚天阔的铅笔在图纸上点了两下,又收回去,“只怕是有点大。”
叶安靠着椅背,双手插兜,那副“我就知道你会这么说”的表情堆得满满当-当。
“第一。”楚天阔竖起一根手指,那根手指瘦得只剩骨头和一层皮,“我不是搞材料的。我是搞核物理和热工水力学的。涂层配方、材料制备,这完全是另一个领域。”
“第二。”他又竖起一根手指,“低红外发射率和耐海水腐蚀,这两个性能指标本身就是矛盾的。想降低红外发射率,通常要用金属基或者半导体涂层。但这些东西扔进海里,电化学腐蚀能让它三个月就起皮脱落。”
“第三。”他把铅笔往桌上一搁,“就算我们找到了合适的配方,制备工艺呢?纳米级的复合涂层,需要真空溅射或者等离子喷涂设备。咱们厂里哪有这东西?现买都来不及。”
楚天阔一口气说完,端起旁边那杯凉透了的浓茶灌了一口。
“所以,我搞不定。”
他把杯子搁回去,那动作带着一种属于老技术人员的、实事求是的固执。
办公室里安静了三秒。
窗外第一缕晨光从铁栅窗的缝隙里斜着照进来,把空气里的粉尘照得清清楚楚。
叶安从椅子上站起来。
“楚工,我问你三个问题。”
楚天阔抬头。
“你怕不怕难?”
楚天阔的老花镜在鼻梁上晃了一下。
怕难?他要是怕难,十年前就不会提出那个被整个专家组判定为“学术异端”的自然循环方案。
他要是怕难,就不会在那个十二平米的筒子楼里,一个人,一根铅笔,把那套被否了的方案又算了十年。
“不怕。”楚天阔的嗓子哑着,但那两个字咬得铁硬。
“第二个问题。”叶安走到他面前,双手撑着桌沿,俯下身。
两人的脸隔了不到半米。
“你信不信我?”
楚天阔盯着叶安那双清亮得不像熬过通宵的眼睛。
这双眼睛,一个多月前在那个破败的筒子楼里,用十五分钟捅破了他卡了十年的墙。
这双眼睛,昨天下午在全厂的技术碰头会上,把七条并行推进的、每一条都足以让一个研究所焦头烂额的任务线,排布得井井有条。
“信。”
“最后一个问题。”叶安直起腰,双手插回裤兜。
“你相不相信,这个世界上没有绝对的矛盾。所谓的矛盾,只是因为你看问题的维度不够高。”
楚天阔的老花镜后面,那双布满血丝的眼睛里,翻出了一丝极细微的、被什么东西撬动了的波澜。
“你刚才说,低发射率和耐腐蚀是矛盾的。”叶安转过身,背对着他,走到那面钉满了草稿纸的墙壁前。
“那是因为你只想着做一层涂层。”
他从墙上扯下一张空白的A4纸,又从楚天阔的笔筒里抽出一根削好的铅笔。
笔尖落在纸面上,刷刷两笔。
“谁告诉你涂层只能有一层?”
楚天阔的身体不自觉前倾了两寸。
“我们不用一种材料去同时满足两个矛盾的性能。”叶安边画边说,铅笔在纸上拉出清晰的截面图。
“我们用一个系统来解决。”
他画了三条平行的线。
“最里层,是附着层。用环氧树脂打底,保证涂层和艇体钢板的结合力。”
他又画了第二层。
“中间层,是功能层。这一层才是实现低红外发射率的关键。”
楚天-阔的呼吸节奏变了。
“别想着掺铝粉或者氧化锌。”叶安的笔尖在中间层的位置点了两下,“思路错了。要实现宽波段的低发射率,不能靠单一材料的本征特性。要靠结构。”
他把那张纸转过来,推到楚天阔面前。
纸面上,中间那层被他画成了密密麻匝的、由几十个更薄的夹层组成的结构。
“多层介质膜。跟光学镀膜一个原理。”
楚天阔的老花镜从鼻梁上滑下来,他没顾上扶。
“用两种折射率不同的材料,交替沉积成几十层甚至上百层薄膜。每一层薄膜的厚度都精确控制在目标波段的四分之一波长。”
叶安的食指点在那些薄膜的交界面上。
“当三到五微米的红外热辐射从艇体内部传出来,穿过这套多层膜的时候,每一层交界面都会产生反射。这些反射波之间会发生相干涉。”
“通过精确设计每一层膜的厚度和折射率,我们可以让这些反射波在出射方向上~”
叶安的指尖重重往下一顿。
“发生相消干涉。”
楚天阔猛地抬起头。
相消干涉。
把热辐射以电磁波的形式,在它离开艇体之前,用它自己干掉自己。
这个思路~
这个思路已经不是材料学的范畴了。
这是波动光学。是量子物理。
他一个搞反应堆的,脑子里全是中子截面和热工水力学。他怎么可能想到用光学干涉的原理去解决一个热辐射问题?
“高折射率材料用硫化锌,低折射率用氟化镁。”叶安把最后的答案抛出来,“两种材料交替沉积,一共八十层。每层厚度零点三到零点五微米不等。具体的厚度分布,我给你一组初始值,你用薄膜光学传递矩阵法自己去优化。”
楚天阔盯着那张纸。
那上面画的不是涂层。
是一座桥。
一座连接了核物理、材料学、波动光学三个不同领域的,匪夷所思的桥。
而造桥的人,就站在他面前。
穿着件皱巴巴的灰夹克,左颧骨上还挂着一道没洗干净的黑灰。
“至于最外层~”叶安的声音把他从恍惚中拉回来,“用聚四氟乙烯复合涂层。防腐,抗生物附着,还能提供一定的声学阻尼。一举三得。”
三层结构。
附着层,功能层,防护层。
各司其职。
楚天阔脑子里那堵写着“搞不定”的墙,被这套方案轰然砸碎。
他拿起桌上那根磨秃了的铅笔,翻过叶安那张草稿纸,在背面飞快地列出了一行波动方程。
笔尖在纸上划出急促的沙沙声。
“叶总工。”
他头也没抬。
“嗯。”
“硫化锌和氟化镁的制备,需要真空蒸镀设备。”
“我知道。”
“我们厂里没有。”
“我知道。”
楚天阔的笔停了。
他抬起头,那双熬得通红的眼睛里,那股子属于老技术人员的固执劲儿又冒了出来。
“没有设备,你这套方案就是纸上谈兵。”
叶安笑了。
他从裤兜里掏出那部砖头大哥大,在楚天阔面前晃了晃。
“你以为我昨晚跟国良同志打电话,光是为了催行波管的进度?”
楚天阔愣住。
“我让他帮我查了。全国能做大面积真空蒸镀的单位一共七家。其中有三家,去年刚从德国引进了莱宝的光学镀膜机。最大镀膜尺寸能到两米乘两米。”
叶安把大哥大揣回兜里。
“设备的事不用你操心。你只管把这八十层膜的厚度分布算出来。”
他转身朝门口走,帆布鞋底在水泥地面上拖出两道懒洋洋的划痕。
“算完了,我带你去抢设备。”