当群山之中的“太行”项目组正在为那颗未来的“中国心”呕心沥血时。
在另一处同样隐秘、气氛却截然不同的研究所里,一场关乎共和国“眼睛”的攻坚战役,也正进入最关键的阶段。
这里没有发动机试车台那震耳欲聋的轰鸣,取而代之的是一种高频的、几乎超越人耳听觉极限的滋滋声,以及仪器设备运行时发出的低沉嗡鸣。
空气里弥漫着松香、焊锡和某种特殊陶瓷的混合气味。
穿着白色防静电服的研究人员们,穿行在摆放着示波器、频谱分析仪和各种奇特夹具的工作台之间。
他们的对话往往简短而充斥着外人难以理解的术语:“通道隔离怎么样?”
“插损还是大了点。”
“这个ddS的相位噪声必须再降一个数量级……”
这里,是代号“护盾”的相控阵雷达项目原型机研制现场。
相比“太行”项目的宏大与漫长,“护盾”项目启动得更早,依托的是系统更早期提供的一些关于雷达和电子技术的方向性指引。
它的目标明确而迫切:为祖国的天空,织就一张更加敏锐、更加坚韧的预警之网。
能够更早地发现来自远方的威胁,更准地锁定高速来袭的目标。
项目负责人是一位姓魏的研究员,年纪不算太大,但头发已经白了一小半,眼神里总是带着一种长期的、高度专注下的疲惫与锐利。
他手里拿着的一块比指甲盖大不了多少的、布满细微金属线路的陶瓷片。
就是“护盾”的眼睛,也是最难啃的骨头之一——t\/R组件,即发射\/接收组件。
相控阵雷达的神奇之处,就在于它没有传统雷达那硕大无比、需要机械转动的大锅盖天线。
它的“天线”是由成千上万个这样微小的t\/R组件排列组成的平面阵列。
每一个组件,都能独立控制自己发射和接收的电磁波相位,通过电子扫描的方式,让无形的波束在瞬息间指向任意方向,如同一个拥有千万只可以独立转动眼珠的超级复眼,监视着整个天空。
道理听起来简单,但做起来,难如登天。
“老魏,这批GaAs(砷化镓)芯片的良率还是上不去,损耗太大了。”
一个年轻的技术员拿着刚出来的测试报告,眉头拧成了疙瘩。
魏工接过报告,看着上面不尽人意的数据,没说话,只是走到工作台前,再次拿起放大镜和探针,小心翼翼地测试着那片小小的芯片。
这已经是他们换的第三种材料方案了。
为了实现资料上要求的功率、频率和效率,他们必须在半导体材料、微波电路设计和微组装工艺上同时取得突破。
失败是家常便饭,常常是耗费数周心血做出的一批样品,测试下来性能不达标,只能全部推倒重来。
“问题可能出在欧姆接触的合金配比和退火温度上。
”魏工放下探针,声音有些沙哑,“记录数据,调整参数,再做一批。我们没时间沮丧。”
另一边,负责信号处理的团队也面临着巨大的挑战。
相控阵雷达每秒钟产生的数据流是海量的,如何快速、精准地处理这些数据,计算出目标的位置、速度、航向,并协调成千上万个t\/R组件协同工作,需要一颗极其强大的“数字大脑”。
这对于当时国内尚处于萌芽状态的计算机和数字电路技术来说,是一个巨大的考验。
实验室里堆满了自制的、看起来有些笨重的电路板,上面插满了各种型号的集成电路和分立元件。
技术人员们伏在图纸和仪器前,不断地调整着逻辑设计,优化着算法,与有限的运算资源和存储空间搏斗着。
为了提升一点点的处理速度,他们往往需要绞尽脑汁,想出各种“土办法”和巧妙的架构。
“不行,这个FIR滤波器的阶数还是太高,资源占用太大,实时性达不到要求。”
“试试我上次提出的那个两级抽取结构?虽然精度损失一点,但速度能上来。”
“好,马上仿真验证!”
争论、试验、失败、再争论、再试验……这就是“护盾”项目组的日常。
没有惊天动地的口号,只有夜以继日的埋头苦干,与一个个细微的技术难点死磕。
终于,在经历了不知多少个不眠之夜后,几个最关键的瓶颈被相继突破。
基于新型半导体材料的t\/R组件核心芯片,终于达到了设计指标的底线,虽然良率依旧感人,但至少证明这条路是走得通的!
一套精简而高效的高速信号处理架构和核心算法也被敲定下来,能够在现有的硬件条件下,勉强满足原型机的演示需求。
积累了一定的部件和技术储备后,魏工决定,搭建第一台原理样机!
没有宽敞明亮的总装车间,就在实验室一角清出一块空地。
没有自动化生产线,所有的部件,从那块承载着成百上千个t\/R组件的平板天线阵列。
到背后密密麻麻的馈电网络、波控计算机、信号处理机柜,都是研究人员们用双手,像搭积木一样,一个一个小心安装、焊接、连接起来的。
这台样机,看起来实在有些“寒酸”。
天线阵列不算大,只有一米见方,由数百个t\/R组件组成,远未达到设计中的规模。
后面的机柜更是显得臃肿而杂乱,线缆如同藤蔓般缠绕着。
它甚至没有一个像样的外壳,内部的电路板和元件裸露在外,闪烁着各种指示灯。
但就是这台看起来简陋甚至有些丑陋的机器,却凝聚了项目组所有人的心血和希望。
当最后一条供电电缆被连接上,总电源开关被魏工亲手合上的那一刻,实验室里鸦雀无声,所有人都屏住了呼吸。
低沉的嗡鸣声响起,仪器面板上的指示灯依次亮起,发出柔和的绿光。
没有绚丽的灯光,没有震撼的声响,但它“活”过来了!
“各分系统自检通过!”
“初级供电稳定!”
“波控系统初始化完成!”
“信号处理机就绪!”
一连串的报告声,带着压抑不住的激动,在实验室里响起。
魏工走到主控台前,深吸一口气,下达了第一个测试指令:“启动扫描程序,最低功率发射。”
屏幕上,代表着电磁波束的扫描线开始缓慢移动。
虽然这第一次开机,仅仅是为了验证系统的基本功能和联动是否正常,距离真正探测到目标还差得远,但所有人都知道,这意味着什么。
这只刚刚睁开的“眼睛”,虽然还视线模糊,只能看到很近的东西,但它代表着一种全新的探测机制。
一种颠覆传统的防空预警方式,已经在这间简陋的实验室里,从理论变成了现实!
消息通过保密渠道传回“摇篮”小组,孙主任在向林卫东简单通报“太行”进展时,也略带兴奋地提到了“护盾”原型机初步联试成功的消息。
林卫东放下电话,走到院子里。
秋日的阳光正好,洒在身上暖洋洋的。
他看着在院子里奔跑嬉戏的孩子们,看着妻子们忙碌而安宁的身影,心中涌动着一股深沉的情感。
他知道,在那遥远的、不为人知的地方,正有无数的“魏工”和他们带领的团队,在为这个国家的安全,默默铸造着看得见和看不见的盾牌。
从陆地到天空,从钢铁巨兽到无形电波,守护的力量正在一点点地积聚、变强。
这只初睁的“锐眼”,或许还要经历漫长的磨砺才能真正洞察九天,但它标志着,中国的防空网络,即将告别单纯依赖肉眼和传统雷达的时代,迎来一次脱胎换骨般的、质的飞跃。
这片古老的土地上空,即将布下一张更加绵密、更加敏锐的无形天网,静静地守护着这万家灯火,与院子里这平凡而珍贵的安宁。
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