第424章V2升级与惯性漂移

作者:龙十傅 加入书签推荐本书

精密仪器厂的总工程师戴着白手套,手里拿着一把高精度的千分尺,正在对一组滚珠轴承进行测量。

“委员长。”总工程师放下千分尺,看向坐在主位的李枭。

“事故的原因已经查明。问题不在于晶体管计算机的积分算法,而在于信号的源头——机械陀螺仪的摩擦。”

总工程师将一个完好的机械陀螺仪模型放在桌面上,开始进行流体力学和运动学维度的解构。

“我们在后裔-2上使用的,是传统的三自由度万向节机械陀螺仪。它的转子需要两端的高精度滚珠轴承来支撑。”

“在静态测试中,这套系统的漂移率非常小。但是,在导弹实际发射时,环境发生了极端的改变。”

总工程师在黑板上写下了一个牛顿力学公式。

“导弹在主动段加速时,产生了高达八个g的纵向过载。同时,在穿越对流层时,高空急流带来的横侧风,导致弹体产生了高频的横向震动。”

“在这庞大的过载下,重达两公斤的陀螺转子,死死地压在支撑它的滚珠轴承上。轴承内部的钢珠与滚道之间的正压力瞬间增加了八倍。”

“正压力的增加,直接导致了滑动摩擦力和滚动摩擦力的几何级数暴增。”

总工程师用粉笔在陀螺仪的自转轴上画了一个垂直的力矩箭头。

“根据科里奥利力和陀螺进动原理。当高速旋转的陀螺转子在某个方向上受到外来的摩擦力矩时,它并不会在这个力的方向上倾倒,而是会在垂直于自转轴和外力矩平面的方向上,产生一个进动角速度。”

“简单来说,轴承的摩擦力,硬生生地把原本应该绝对静止的陀螺参考面,推偏了一个极其微小的角度。”

“这个角度可能只有零点一度。但是,导弹要在太空中飞行两千五百公里。在发动机关机的一瞬间,差之毫厘,在两千五百公里外,就是谬以千里。零点一度的发射仰角误差,加上积分电路对错误加速度的放大,最终导致了那十八点五公里的巨大弹道偏离。”

会议室里陷入了沉默。

这就是机械加工的极限。只要有接触,就必定有摩擦;只要有摩擦,在数十万个g和高频震动的长时间累积下,就必定会产生致命的进动漂移。

大西北的数控机床即使将滚珠轴承打磨得再光滑,表面粗糙度降低到纳米级别,也无法消灭摩擦力的存在。

“能不能用电磁悬浮?”一名电子工程师提出了建议,“就像我们提纯铀-235的离心机那样,用磁场把转子托举起来,不接触就不会有摩擦。”

总工程师摇了摇头。

“不行。离心机是固定在地面上的,只有单一的重力方向。而导弹在飞行中,加速度方向时刻在剧烈变化。要用电磁场在三维空间内,在八个g的过载下死死地稳住一个两公斤的转子,现有的固态电子响应速度和线圈磁场强度根本做不到。转子会瞬间砸穿磁场,撞毁壳体。”

机械轴承摩擦太大,电磁悬浮无法承受过载。

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