第十章 我要造深海飞船
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车库的白墙上,那行字刚写完,墨迹还没干。
“三千米,我来了。“
江灏退后两步,盯着这行字看了很久。手里的记号笔在指尖转了一圈,他忽然觉得——这大概是他这辈子写过最狂的一句话。
一个连正规实验室都没有的人,说要造深海载人飞船,下潜三千米。
换成别人,大概会被当成疯子。
但江灏不是别人。他在水下待过的时间,比很多海洋工程师在办公室坐的时间都长。他知道三千米意味着什么——三百个大气压,能把一辆坦克压成铁饼。海水温度接近零度,能见度几乎为零,黑暗像实体一样裹着你。
而他要造的,不是那种带着缆绳的ROV,不是大公司花几个亿砸出来的深潜器。
他要造一艘真正能自己游的深海飞船。
立项的第一件事,是算钱。
江灏把笔记本摊在车库那张破桌子上,一页一页翻。存款、理财、之前接私活的尾款、卖掉了那辆开了六年的SUV——全部加起来,一百八十万出头。
他盯着这个数字看了很久。
不够。肯定不够。三千米级的耐压壳体,光钛合金材料费就够喝一壶,更别说生命维持系统、推进系统、通信系统、浮力材料……随便哪一项拉出来都是六位数起步。
但够了。
不是“够了“的够了,是“够开始“的够了。
他拿起笔,在纸上写下第一行字:
项目名称:深渊号。
目标深度:3000米。
核心约束:预算180万,周期未知,三人团队。
写完这三个条件,他自己都笑了。这要是拿去给任何一个海洋工程系教授看,对方大概会建议他先去挂个精神科。
但这就是他的方式。没有投资人,没有审批流程,没有“可行性研究报告“。只有一堵墙、一支笔、和一百八十万。
材料采购清单是他熬了三个通宵列出来的。
钛合金是重头戏。他研究过国内外所有深潜器的壳体方案——“蛟龙号“用的是Ti-6Al-4V钛合金,屈服强度够,但加工难度极大。江灏没有大厂的加工能力,只能退而求其次,选Ti-3Al-2.5V,强度稍低但焊接性能更好,适合小批量手工加工。
球体直径定在1.8米。
这是他反复权衡后的数字。太小了,人在里面连转身都困难,更别说操作设备;太大了,重量和耐压要求会指数级上升,以他的预算根本扛不住。1.8米,刚好够一个成年人蜷在里面操作,又不至于让壳体厚度突破加工极限。
浮力材料选的是空心玻璃微珠复合泡沫。这东西不便宜,但三千米的深度不需要最顶级的型号,中等规格就够用。他在网上翻了三天供应商,最后锁定了一家做深海浮力块的厂家,报价比大牌便宜一半,样品测试数据也还过得去。
生命维持系统是最头疼的部分。
三千米下,如果出任何问题,救援船赶过来至少需要几个小时。这意味着生命维持系统必须能独立运行至少72小时。氧气再生、二氧化碳吸收、温湿度控制——每一项都是要命的子系统。
江灏没有选择从零研发,而是决定在现有潜水用生命维持模块的基础上做深度改装。他花了整整一周时间研究国际空间站和潜艇上用的二氧化碳 scrubber 方案,最后选定了以氢氧化锂为吸收剂的方案——简单、可靠、不需要复杂的机械结构。
推进系统相对简单。深海不需要速度,只需要精确的位置控制。他选了四组无刷直流推进器,分别负责前后、左右、上下和姿态调整。这套方案在ROV上已经非常成熟,难点在于如何把它集成到载人飞船上,同时确保电力系统和耐压密封。
清单列完的那天晚上,江灏给老魏打了个电话。
“魏哥,有个事想跟你商量。“
“说。“
“我要造个东西。深海用的。需要你帮忙加工。“
电话那头沉默了三秒。
“多深?“
“三千米。“
又沉默了五秒。
“……你疯了?“
“可能吧。“江灏笑了,“但材料清单我已经列好了,你先看看。“
他把清单发过去。半小时后,老魏回电话。
“钛合金焊接你确定我能做?这玩意儿不是普通不锈钢,对气体保护的要求——“
“我知道。所以我想先做个1:5的缩比模型,验证焊接工艺。材料先用普通钛管,工艺跑通了再上正式壳体。“
“缩比模型……“老魏在那头琢磨,“行,这个我能搞。但你得把焊接参数给我,我得先试。“
“参数我查好了,发你。“
“还有,这玩意儿你打算花多少钱?“
“全部家当。“
电话那头又沉默了。这次沉默的时间更长。
“江灏。“
“嗯。“
“你真要干?“
“真要干。“
“行。“老魏的声音忽然变得很平静,“那你把图纸给我。我先把能做的部分做了。“
江灏握着手机,忽然觉得喉咙有点紧。
图纸是更大的工程。
江灏没有用商业CAD软件——太贵了,而且学习曲线陡峭。他选了开源的FreeCAD,花了两周时间从头学起,边学边画。
壳体结构图、舱内布局图、管线走向图、电气系统图……每一张图都改了无数遍。球体壁厚从最初的45毫米改到52毫米,又改回48毫米,最后定在50毫米——这是他反复计算后找到的强度与重量的平衡点。
观察窗是最棘手的部分。
三千米深度,观察窗不能用普通亚克力,必须用锥面配合的硼硅酸盐玻璃或石英玻璃,利用水压自密封。江灏研究了“深海挑战者号“和“极限因子号“的观察窗设计,最后决定用60度锥角的硼硅酸盐玻璃窗,直径200毫米。
这个尺寸不大,但足够让舱内的人看到外面的景象。
他想象着那个画面——在三千米深的黑暗中,舷窗外忽然出现一道光,然后是一条他从未见过的鱼,发着幽蓝的光,缓缓游过。
光是想象这个画面,就值得他把所有钱都砸进去。
图纸画到第三周的时候,陈默来了。
不是来车库,是江灏去设计院找的他。陈默在海洋工程研究所的CFD(计算流体动力学)部门,手里有正版的仿真软件授权和服务器资源。
“你确定要干这个?“陈默看完江灏的初步设计,推了推眼镜。
“确定。“
“你知道如果所里发现我用工作站的算力跑私人项目,我会被开除吧?“
“所以你要偷偷跑。“
“……“陈默叹了口气,“你什么时候开始这么不要脸了?“
“从决定造深海飞船开始。“
陈默翻了个白眼,但手指已经在键盘上敲了起来。
“壳体模型给我,我帮你跑一下CFD,看看水动力特性。还有耐压仿真,这个必须跑,不然你连壳体会不会在水下变形都不知道。“
“谢了。“
“别谢太早。我只能在下班后跑,而且每次不能超过两小时,不然系统日志会报警。“
“够了。“
“还有,“陈默忽然压低声音,“你这个设计有个问题。“
“什么?“
“重心和浮心的位置。你现在的布局,重心偏前了大概8厘米。在水下,这意味着飞船会有俯仰角,不是水平的。“
江灏愣了一下。他确实没注意到这个。
“你帮我算一下最佳位置?“
“废话。“陈默白了他一眼,“不然你以为我来干嘛的?“
三人小队,就这么搭起来了。
江灏负责总体设计和系统集成,老魏负责加工和焊接,陈默负责仿真验证和流体分析。没有合同,没有股权协议,甚至连一句正式的“合作愉快“都没有。
就是这么干起来了。
第一个月,车库变成了车间。
钛合金管材到了,堆在角落里像一堆巨大的骨头。老魏带着他的焊接设备来了,在车库里支起了一个小型焊接工作站。氩气保护焊的刺眼弧光每天晚上在车库里闪,邻居以为江灏在搞什么非法勾当,差点报警。
缩比模型开始焊接。
1:5的球体,直径36厘米,用3毫米厚的钛管弯制。弯管是个技术活——钛管不像钢管那样容易弯,回弹量大,而且弯过头了会起皱。老魏试了七次才弯出第一个合格的半圆。
江灏在旁边看着,手里拿着卡尺,一个数据点一个数据点地记。
“弯管半径是多少?“
“1.5倍管径。“
“回弹量?“
“大概3度。“
“好,记下了。“
他忽然觉得,这才是他想要的生活。不是对着电脑写PPT,不是在各种会议上假装自己很忙。是焊花飞溅的夜晚,是卡尺上精确到0.01毫米的数字,是图纸上一条线改了又改的痕迹。
第二个月,仿真结果出来了。
陈默把CFD报告发过来的时候,江灏正在吃泡面。
他放下筷子,点开文件。
水动力特性基本符合预期——流线型壳体在深水中的阻力系数Cd=0.38,不算优秀但够用。推进器布局也合理,四个矢量推进器能提供足够的机动性。
但耐压仿真的结果让他皱起了眉。
“最大应力出现在观察窗与壳体的连接处,“陈默的备注写道,“在3000米深度,该处von Mises应力达到485MPa,接近Ti-3Al-2.5V的屈服强度下限。建议增加局部加强环或改用更高强度材料。“
江灏盯着那个数字看了很久。
485MPa。
钛合金的屈服强度标称值是550MPa,看起来有余量。但这是在理想条件下的数据。实际焊接后,热影响区的强度会下降15%到20%。也就是说,焊接区域的实际屈服强度可能只有440MPa左右。
485MPa超过了440MPa。
这意味着,按照现有设计,观察窗连接处在三千米深度可能会屈服变形。
他拿起笔,在图纸上画了一个圈。
加强环。必须在观察窗周围加一圈钛合金加强环,把应力分散到更大的区域。
但这又意味着重量增加。重量增加意味着需要更多浮力材料。浮力材料增加又意味着总成本上升。
预算表上的数字已经很不好看了。
江灏叹了口气,拿起橡皮,把观察窗周围的结构擦掉,重新画。
第三个月,第一个危机来了。
不是技术危机,是钱。
材料费、加工费、设备采购费——前三个月已经烧掉了六十多万。而飞船连个雏形都还没有。缩比模型还在焊接中,正式壳体连料都还没下。
江灏翻着账本,第一次感到了一种真实的恐惧。
不是对深海的恐惧,是对“做不完“的恐惧。
他可以面对三百个大气压,可以面对零度的海水,可以面对黑暗中未知的一切。但他无法面对“钱花完了,飞船还没造出来“这个结果。
那天晚上他坐在车库里,看着墙上的“三千米,我来了“,第一次觉得这行字有点可笑。
老魏来的时候,看到他这个样子。
“怎么了?“
“钱不太够。“
老魏走过来,看了看账本,又看了看墙上的字。
“你当初写这个的时候,以为钱够?“
“……没有。“
“那不就完了。“老魏拍了拍他的肩膀,“不够就省着花。加工费我给你打个折,材料能自己做的自己做。反正我退休了也没事干。“
江灏抬头看他。
“你确定?“
“我焊了一辈子铁,还没焊过能下三千米的东西。这活儿有意思。“
老魏说完,转身走向焊接台,戴上面罩,弧光又亮了起来。
江灏看着那团刺眼的白光,忽然觉得,那行字好像也没那么可笑了。
第四个月,缩比模型终于完成了。
36厘米的钛合金小球,焊缝均匀,表面经过酸洗处理,泛着暗银色的光泽。江灏把它捧在手里,感觉像捧着一个微型的星球。
压力测试在老魏的车间里做。他们用一台旧的压力容器改装成测试罐,接上液压泵,一点点加压。
1兆帕。2兆帕。5兆帕……
相当于500米深度。
球体没有变形。
10兆帕。15兆帕……
相当于1500米。
焊缝开始出现细微的渗水痕迹。
江灏盯着那个渗水点,心跳加速。
不是恐惧,是兴奋。
渗水说明焊接工艺还有问题,但结构本身扛住了15兆帕的压力。这意味着设计方向是对的,只是工艺需要优化。
“氩气纯度不够,“老魏检查后说,“还有焊接速度太快了,熔深不够。我调一下参数,重新焊。“
“好。“
江灏把渗水点拍了照片,标注好位置,记在笔记本上。
失败不是失败。失败是数据。
第五个月,陈默带来了一个消息。
“所里要启动一个深海探测项目,“他说,声音压得很低,“预算八千万,目标是研发一台3000米级的无人深潜器。“
江灏正在画图纸,笔停了一下。
“什么时候?“
“明年年初立项。现在在前期调研阶段。“
“……你们所里有人知道你在帮我?“
“没有。“陈默摇头,“但我得小心了。如果项目启动后查得严,我可能帮不了你那么多了。“
江灏沉默了一会儿。
“你帮我到什么时候算什么时候,“他说,“这个项目本来就是你白给的。“
“我知道。“陈默顿了顿,“但我有个想法。“
“什么?“
“你的飞船,能不能做成模块化的?就是各个子系统可以独立拆装测试。这样即使你资金跟不上,也可以一个模块一个模块地做,不用一次性全投入。“
江灏愣了一下。
这个思路他不是没想过,但之前一直觉得模块化会增加重量和复杂度,不太想走这条路。但陈默说得对——以他现在的资金状况,一次性把整艘飞船造出来是不现实的。
模块化,意味着他可以先做耐压壳体,验证它能扛住三千米。再做生命维持系统,验证它能维持72小时。最后做推进和控制系统。
每一步都是独立的里程碑,每一步都可以验证技术可行性。
“好主意。“他说。
“那我帮你重新规划一下系统架构。“
“谢了。“
“别谢了。你欠我的已经够多了。“
第六个月,正式壳体开始下料。
这是整个项目最关键的一步,也是花钱最多的一步。钛合金板材的采购费就占了预算的大头。江灏下单的时候手都在抖——这不是在淘宝上买个零件,这是真金白银地往海里砸。
板材到了。厚50毫米,直径两米多的钛合金圆板,两块,重得要命。老魏找了个叉车才把它们弄进车间。
切割、粗加工、焊接坡口制备——每一步都慢得让人心焦。钛合金的加工不像钢那样痛快,切削速度要慢,进给量要小,刀具磨损快。老魏说这活儿他干得比绣花还仔细。
焊接正式壳体之前,他们先做了无数次工艺试验。不同的焊接电流、不同的氩气流量、不同的焊丝型号。每一次试验的焊缝都切下来做金相分析,看微观组织有没有缺陷。
江灏学会了看金相照片。他能从那些放大几百倍的晶粒结构中判断焊接质量——等轴晶说明冷却速度合适,柱状晶过长说明冷却太快,有气孔说明气体保护不到位。
这些知识他以前一个字都没接触过。但现在,他看着金相照片,就像看着自己的作品。
第七个月,一个意外的电话打来了。
“江灏吗?我是林澜。“
林澜。海洋频道的纪录片导演,江灏两年前在一次水下拍摄中认识的。当时她对他的水下摄影技术赞不绝口,说以后有机会合作。
“林导,好久不见。有什么事?“
“听说你在搞一个大项目?“
江灏心里一紧。“谁跟你说的?“
“陈默。“林澜笑了,“他嘴还挺严的,但喝了点酒就什么都说了。“
“……那个叛徒。“
“别怪他。我是觉得你的项目很有意思,想跟你聊聊。如果成了,我们频道可以做一期纪录片。“
“如果成了。“
“对。如果。“
江灏沉默了一会儿。
“林导,你现在是在跟我谈条件?“
“不。我是在跟你预约。“林澜的声音忽然变得很认真,“江灏,我见过很多人说要干大事,但真正动手的没几个。你不仅动手了,而且已经干了七个月。我想跟一个真正把事做成的人合作。“
“……等我成功了再说。“
“好。我等你。“
挂了电话,江灏看着墙上的字,忽然觉得“三千米“好像没那么远了。
第八个月,壳体焊接完成。
两半钛合金球体,经过二十多天的焊接,终于合在了一起。焊缝像一条银色的线,绕着球体中腰画了一个完美的圆。
江灏站在球体前面,仰头看着它。
1.8米的直径,50毫米厚的壁厚,银灰色的表面在车库灯光下泛着冷冽的光。它看起来不像一个工程产品,更像一件来自未来的遗物。
“接下来是热处理,“老魏说,“去应力退火,消除焊接残余应力。这个我没法在车库做,得找外面的大炉子。“
“找好了吗?“
“找好了。城东有个热处理厂,老板是我以前的老同事。价格好说。“
“好。“
江灏伸手摸了摸焊缝。钛合金的触感是凉的,但焊接的地方有一种特殊的纹理,像皮肤的纹路。
他想象着这个球体沉入三千米深海的样子——周围是漆黑的海水,压力是地表的300倍,温度接近冰点。而球体里面,有一个人,呼吸着,心跳着,看着舷窗外的黑暗。
那个球体,就是他的诺亚方舟。
第九个月,热处理完成,开始加工观察窗的安装接口。
这是最精密的部分。锥面配合的精度要求是0.01毫米级——这意味着加工误差不能超过一根头发丝的七分之一。老魏的数控机床能到这个精度,但调试花了一整天。
锥面加工完成后,江灏用着色探伤剂检查表面。红色染料渗进每一个细微的裂纹,在紫外线灯下发出刺眼的荧光。
没有裂纹。
他长长地吐了一口气。
第十个月,浮力材料到了。
空心玻璃微珠复合泡沫,切成一块一块的,像巨大的白色乐高积木。江灏花了三天时间把它们粘在壳体表面,用环氧树脂固定。
飞船开始有了一个粗糙的外形——银色的球体,裹着白色的浮力块,像一颗被棉花包裹的子弹。
推进器也装上了。四个无刷直流推进器,分别固定在飞船的四个方向。电缆从密封接头穿入舱内,连接到控制电路。
生命维持系统的核心部件也陆续到位——氢氧化锂吸收罐、氧气瓶、温湿度传感器。江灏在舱内搭了一个简易的架子,把所有设备固定在上面。
舱内空间比他想象的还要小。1.8米的球体,去掉壁厚和浮力材料,内部可用空间直径只有1.7米。他蜷在里面试了试,膝盖几乎顶到对面的舱壁。
“这他妈是棺材吧?“他自言自语。
但转念一想——三千米深海,棺材才是唯一能让你活着回来的东西。
第十一个月,第一次系统联调。
所有子系统装在一起,通电测试。推进器转了,生命维持系统开始工作,传感器读数正常。
但问题也来了。
重心和浮心的偏差比陈默预估的还大。飞船在水池测试中明显有俯仰角,不是水平的。江灏不得不重新调整内部设备的布局,把重的电池组往后挪了15厘米。
通信系统在深水中的衰减比预期严重。水声通信的带宽只有几百bps,连一张低分辨率图片都传不回来。江灏不得不简化通信协议,只传关键数据——深度、姿态、生命维持系统状态。
还有泄漏。
第一次加压测试中,一个电缆密封接头渗水了。江灏花了整整三天才找到原因——O型圈的压缩量不够。他重新选了更大直径的O型圈,问题解决了。
每一个问题都像一堵墙。但江灏已经习惯了翻墙。
第十二个月。
飞船基本成型了。
它站在车库中央,看起来不像任何已知的东西——不是潜艇,不是深潜器,不是ROV。它像一颗银色的蛋,裹着白色的泡沫,长着四个推进器像四肢。
江灏给它装上了最后一块浮力材料,退后几步,看着它。
十二个月。三百六十多个日夜。一百八十万。三个人。
从一行字变成了一个实物。
他走过去,打开舱门,蜷着身子钻进去。
舱门关上。
黑暗。
绝对的黑暗。
他躺在里面,听着自己的呼吸声,感受着心跳。空间很小,但刚好够一个人。氧气系统发出轻微的嘶嘶声,像一条蛇在呼吸。
他闭上眼睛。
想象着舱门打开,外面是三千米深的海水。黑暗。寂静。压力。
然后推进器启动,飞船向前游去,像一条鱼,像一颗子弹,像一颗落入深渊的银色种子。
他睁开眼,在黑暗中笑了。
“三千米,“他轻声说,“我来了。“
但笑声还没落,手机在口袋里震了一下。
他掏出来看。
是陈默。
“所里那个深海项目提前了。下个月就启动。负责人是……周明远。“
江灏盯着那个名字,瞳孔缩了一下。
周明远。
他读研时的导师。
也是当年说他“不适合做海洋工程“的那个人。
屏幕又亮了一下。陈默又发来一条消息:
“还有一件事。他们项目的技术方案,和你飞船的设计……有七八成相似。“
车库里安静了几秒钟。
然后江灏把手机屏幕按灭,塞回口袋。
舱门打开,光线涌进来。他爬出飞船,站起身,拍了拍膝盖上的灰。
墙上的字还在。
“三千米,我来了。“
但现在的他,忽然不确定这句话是对深海说的,还是对周明远说的了。
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“三千米,我来了。“
江灏退后两步,盯着这行字看了很久。手里的记号笔在指尖转了一圈,他忽然觉得——这大概是他这辈子写过最狂的一句话。
一个连正规实验室都没有的人,说要造深海载人飞船,下潜三千米。
换成别人,大概会被当成疯子。
但江灏不是别人。他在水下待过的时间,比很多海洋工程师在办公室坐的时间都长。他知道三千米意味着什么——三百个大气压,能把一辆坦克压成铁饼。海水温度接近零度,能见度几乎为零,黑暗像实体一样裹着你。
而他要造的,不是那种带着缆绳的ROV,不是大公司花几个亿砸出来的深潜器。
他要造一艘真正能自己游的深海飞船。
立项的第一件事,是算钱。
江灏把笔记本摊在车库那张破桌子上,一页一页翻。存款、理财、之前接私活的尾款、卖掉了那辆开了六年的SUV——全部加起来,一百八十万出头。
他盯着这个数字看了很久。
不够。肯定不够。三千米级的耐压壳体,光钛合金材料费就够喝一壶,更别说生命维持系统、推进系统、通信系统、浮力材料……随便哪一项拉出来都是六位数起步。
但够了。
不是“够了“的够了,是“够开始“的够了。
他拿起笔,在纸上写下第一行字:
项目名称:深渊号。
目标深度:3000米。
核心约束:预算180万,周期未知,三人团队。
写完这三个条件,他自己都笑了。这要是拿去给任何一个海洋工程系教授看,对方大概会建议他先去挂个精神科。
但这就是他的方式。没有投资人,没有审批流程,没有“可行性研究报告“。只有一堵墙、一支笔、和一百八十万。
材料采购清单是他熬了三个通宵列出来的。
钛合金是重头戏。他研究过国内外所有深潜器的壳体方案——“蛟龙号“用的是Ti-6Al-4V钛合金,屈服强度够,但加工难度极大。江灏没有大厂的加工能力,只能退而求其次,选Ti-3Al-2.5V,强度稍低但焊接性能更好,适合小批量手工加工。
球体直径定在1.8米。
这是他反复权衡后的数字。太小了,人在里面连转身都困难,更别说操作设备;太大了,重量和耐压要求会指数级上升,以他的预算根本扛不住。1.8米,刚好够一个成年人蜷在里面操作,又不至于让壳体厚度突破加工极限。
浮力材料选的是空心玻璃微珠复合泡沫。这东西不便宜,但三千米的深度不需要最顶级的型号,中等规格就够用。他在网上翻了三天供应商,最后锁定了一家做深海浮力块的厂家,报价比大牌便宜一半,样品测试数据也还过得去。
生命维持系统是最头疼的部分。
三千米下,如果出任何问题,救援船赶过来至少需要几个小时。这意味着生命维持系统必须能独立运行至少72小时。氧气再生、二氧化碳吸收、温湿度控制——每一项都是要命的子系统。
江灏没有选择从零研发,而是决定在现有潜水用生命维持模块的基础上做深度改装。他花了整整一周时间研究国际空间站和潜艇上用的二氧化碳 scrubber 方案,最后选定了以氢氧化锂为吸收剂的方案——简单、可靠、不需要复杂的机械结构。
推进系统相对简单。深海不需要速度,只需要精确的位置控制。他选了四组无刷直流推进器,分别负责前后、左右、上下和姿态调整。这套方案在ROV上已经非常成熟,难点在于如何把它集成到载人飞船上,同时确保电力系统和耐压密封。
清单列完的那天晚上,江灏给老魏打了个电话。
“魏哥,有个事想跟你商量。“
“说。“
“我要造个东西。深海用的。需要你帮忙加工。“
电话那头沉默了三秒。
“多深?“
“三千米。“
又沉默了五秒。
“……你疯了?“
“可能吧。“江灏笑了,“但材料清单我已经列好了,你先看看。“
他把清单发过去。半小时后,老魏回电话。
“钛合金焊接你确定我能做?这玩意儿不是普通不锈钢,对气体保护的要求——“
“我知道。所以我想先做个1:5的缩比模型,验证焊接工艺。材料先用普通钛管,工艺跑通了再上正式壳体。“
“缩比模型……“老魏在那头琢磨,“行,这个我能搞。但你得把焊接参数给我,我得先试。“
“参数我查好了,发你。“
“还有,这玩意儿你打算花多少钱?“
“全部家当。“
电话那头又沉默了。这次沉默的时间更长。
“江灏。“
“嗯。“
“你真要干?“
“真要干。“
“行。“老魏的声音忽然变得很平静,“那你把图纸给我。我先把能做的部分做了。“
江灏握着手机,忽然觉得喉咙有点紧。
图纸是更大的工程。
江灏没有用商业CAD软件——太贵了,而且学习曲线陡峭。他选了开源的FreeCAD,花了两周时间从头学起,边学边画。
壳体结构图、舱内布局图、管线走向图、电气系统图……每一张图都改了无数遍。球体壁厚从最初的45毫米改到52毫米,又改回48毫米,最后定在50毫米——这是他反复计算后找到的强度与重量的平衡点。
观察窗是最棘手的部分。
三千米深度,观察窗不能用普通亚克力,必须用锥面配合的硼硅酸盐玻璃或石英玻璃,利用水压自密封。江灏研究了“深海挑战者号“和“极限因子号“的观察窗设计,最后决定用60度锥角的硼硅酸盐玻璃窗,直径200毫米。
这个尺寸不大,但足够让舱内的人看到外面的景象。
他想象着那个画面——在三千米深的黑暗中,舷窗外忽然出现一道光,然后是一条他从未见过的鱼,发着幽蓝的光,缓缓游过。
光是想象这个画面,就值得他把所有钱都砸进去。
图纸画到第三周的时候,陈默来了。
不是来车库,是江灏去设计院找的他。陈默在海洋工程研究所的CFD(计算流体动力学)部门,手里有正版的仿真软件授权和服务器资源。
“你确定要干这个?“陈默看完江灏的初步设计,推了推眼镜。
“确定。“
“你知道如果所里发现我用工作站的算力跑私人项目,我会被开除吧?“
“所以你要偷偷跑。“
“……“陈默叹了口气,“你什么时候开始这么不要脸了?“
“从决定造深海飞船开始。“
陈默翻了个白眼,但手指已经在键盘上敲了起来。
“壳体模型给我,我帮你跑一下CFD,看看水动力特性。还有耐压仿真,这个必须跑,不然你连壳体会不会在水下变形都不知道。“
“谢了。“
“别谢太早。我只能在下班后跑,而且每次不能超过两小时,不然系统日志会报警。“
“够了。“
“还有,“陈默忽然压低声音,“你这个设计有个问题。“
“什么?“
“重心和浮心的位置。你现在的布局,重心偏前了大概8厘米。在水下,这意味着飞船会有俯仰角,不是水平的。“
江灏愣了一下。他确实没注意到这个。
“你帮我算一下最佳位置?“
“废话。“陈默白了他一眼,“不然你以为我来干嘛的?“
三人小队,就这么搭起来了。
江灏负责总体设计和系统集成,老魏负责加工和焊接,陈默负责仿真验证和流体分析。没有合同,没有股权协议,甚至连一句正式的“合作愉快“都没有。
就是这么干起来了。
第一个月,车库变成了车间。
钛合金管材到了,堆在角落里像一堆巨大的骨头。老魏带着他的焊接设备来了,在车库里支起了一个小型焊接工作站。氩气保护焊的刺眼弧光每天晚上在车库里闪,邻居以为江灏在搞什么非法勾当,差点报警。
缩比模型开始焊接。
1:5的球体,直径36厘米,用3毫米厚的钛管弯制。弯管是个技术活——钛管不像钢管那样容易弯,回弹量大,而且弯过头了会起皱。老魏试了七次才弯出第一个合格的半圆。
江灏在旁边看着,手里拿着卡尺,一个数据点一个数据点地记。
“弯管半径是多少?“
“1.5倍管径。“
“回弹量?“
“大概3度。“
“好,记下了。“
他忽然觉得,这才是他想要的生活。不是对着电脑写PPT,不是在各种会议上假装自己很忙。是焊花飞溅的夜晚,是卡尺上精确到0.01毫米的数字,是图纸上一条线改了又改的痕迹。
第二个月,仿真结果出来了。
陈默把CFD报告发过来的时候,江灏正在吃泡面。
他放下筷子,点开文件。
水动力特性基本符合预期——流线型壳体在深水中的阻力系数Cd=0.38,不算优秀但够用。推进器布局也合理,四个矢量推进器能提供足够的机动性。
但耐压仿真的结果让他皱起了眉。
“最大应力出现在观察窗与壳体的连接处,“陈默的备注写道,“在3000米深度,该处von Mises应力达到485MPa,接近Ti-3Al-2.5V的屈服强度下限。建议增加局部加强环或改用更高强度材料。“
江灏盯着那个数字看了很久。
485MPa。
钛合金的屈服强度标称值是550MPa,看起来有余量。但这是在理想条件下的数据。实际焊接后,热影响区的强度会下降15%到20%。也就是说,焊接区域的实际屈服强度可能只有440MPa左右。
485MPa超过了440MPa。
这意味着,按照现有设计,观察窗连接处在三千米深度可能会屈服变形。
他拿起笔,在图纸上画了一个圈。
加强环。必须在观察窗周围加一圈钛合金加强环,把应力分散到更大的区域。
但这又意味着重量增加。重量增加意味着需要更多浮力材料。浮力材料增加又意味着总成本上升。
预算表上的数字已经很不好看了。
江灏叹了口气,拿起橡皮,把观察窗周围的结构擦掉,重新画。
第三个月,第一个危机来了。
不是技术危机,是钱。
材料费、加工费、设备采购费——前三个月已经烧掉了六十多万。而飞船连个雏形都还没有。缩比模型还在焊接中,正式壳体连料都还没下。
江灏翻着账本,第一次感到了一种真实的恐惧。
不是对深海的恐惧,是对“做不完“的恐惧。
他可以面对三百个大气压,可以面对零度的海水,可以面对黑暗中未知的一切。但他无法面对“钱花完了,飞船还没造出来“这个结果。
那天晚上他坐在车库里,看着墙上的“三千米,我来了“,第一次觉得这行字有点可笑。
老魏来的时候,看到他这个样子。
“怎么了?“
“钱不太够。“
老魏走过来,看了看账本,又看了看墙上的字。
“你当初写这个的时候,以为钱够?“
“……没有。“
“那不就完了。“老魏拍了拍他的肩膀,“不够就省着花。加工费我给你打个折,材料能自己做的自己做。反正我退休了也没事干。“
江灏抬头看他。
“你确定?“
“我焊了一辈子铁,还没焊过能下三千米的东西。这活儿有意思。“
老魏说完,转身走向焊接台,戴上面罩,弧光又亮了起来。
江灏看着那团刺眼的白光,忽然觉得,那行字好像也没那么可笑了。
第四个月,缩比模型终于完成了。
36厘米的钛合金小球,焊缝均匀,表面经过酸洗处理,泛着暗银色的光泽。江灏把它捧在手里,感觉像捧着一个微型的星球。
压力测试在老魏的车间里做。他们用一台旧的压力容器改装成测试罐,接上液压泵,一点点加压。
1兆帕。2兆帕。5兆帕……
相当于500米深度。
球体没有变形。
10兆帕。15兆帕……
相当于1500米。
焊缝开始出现细微的渗水痕迹。
江灏盯着那个渗水点,心跳加速。
不是恐惧,是兴奋。
渗水说明焊接工艺还有问题,但结构本身扛住了15兆帕的压力。这意味着设计方向是对的,只是工艺需要优化。
“氩气纯度不够,“老魏检查后说,“还有焊接速度太快了,熔深不够。我调一下参数,重新焊。“
“好。“
江灏把渗水点拍了照片,标注好位置,记在笔记本上。
失败不是失败。失败是数据。
第五个月,陈默带来了一个消息。
“所里要启动一个深海探测项目,“他说,声音压得很低,“预算八千万,目标是研发一台3000米级的无人深潜器。“
江灏正在画图纸,笔停了一下。
“什么时候?“
“明年年初立项。现在在前期调研阶段。“
“……你们所里有人知道你在帮我?“
“没有。“陈默摇头,“但我得小心了。如果项目启动后查得严,我可能帮不了你那么多了。“
江灏沉默了一会儿。
“你帮我到什么时候算什么时候,“他说,“这个项目本来就是你白给的。“
“我知道。“陈默顿了顿,“但我有个想法。“
“什么?“
“你的飞船,能不能做成模块化的?就是各个子系统可以独立拆装测试。这样即使你资金跟不上,也可以一个模块一个模块地做,不用一次性全投入。“
江灏愣了一下。
这个思路他不是没想过,但之前一直觉得模块化会增加重量和复杂度,不太想走这条路。但陈默说得对——以他现在的资金状况,一次性把整艘飞船造出来是不现实的。
模块化,意味着他可以先做耐压壳体,验证它能扛住三千米。再做生命维持系统,验证它能维持72小时。最后做推进和控制系统。
每一步都是独立的里程碑,每一步都可以验证技术可行性。
“好主意。“他说。
“那我帮你重新规划一下系统架构。“
“谢了。“
“别谢了。你欠我的已经够多了。“
第六个月,正式壳体开始下料。
这是整个项目最关键的一步,也是花钱最多的一步。钛合金板材的采购费就占了预算的大头。江灏下单的时候手都在抖——这不是在淘宝上买个零件,这是真金白银地往海里砸。
板材到了。厚50毫米,直径两米多的钛合金圆板,两块,重得要命。老魏找了个叉车才把它们弄进车间。
切割、粗加工、焊接坡口制备——每一步都慢得让人心焦。钛合金的加工不像钢那样痛快,切削速度要慢,进给量要小,刀具磨损快。老魏说这活儿他干得比绣花还仔细。
焊接正式壳体之前,他们先做了无数次工艺试验。不同的焊接电流、不同的氩气流量、不同的焊丝型号。每一次试验的焊缝都切下来做金相分析,看微观组织有没有缺陷。
江灏学会了看金相照片。他能从那些放大几百倍的晶粒结构中判断焊接质量——等轴晶说明冷却速度合适,柱状晶过长说明冷却太快,有气孔说明气体保护不到位。
这些知识他以前一个字都没接触过。但现在,他看着金相照片,就像看着自己的作品。
第七个月,一个意外的电话打来了。
“江灏吗?我是林澜。“
林澜。海洋频道的纪录片导演,江灏两年前在一次水下拍摄中认识的。当时她对他的水下摄影技术赞不绝口,说以后有机会合作。
“林导,好久不见。有什么事?“
“听说你在搞一个大项目?“
江灏心里一紧。“谁跟你说的?“
“陈默。“林澜笑了,“他嘴还挺严的,但喝了点酒就什么都说了。“
“……那个叛徒。“
“别怪他。我是觉得你的项目很有意思,想跟你聊聊。如果成了,我们频道可以做一期纪录片。“
“如果成了。“
“对。如果。“
江灏沉默了一会儿。
“林导,你现在是在跟我谈条件?“
“不。我是在跟你预约。“林澜的声音忽然变得很认真,“江灏,我见过很多人说要干大事,但真正动手的没几个。你不仅动手了,而且已经干了七个月。我想跟一个真正把事做成的人合作。“
“……等我成功了再说。“
“好。我等你。“
挂了电话,江灏看着墙上的字,忽然觉得“三千米“好像没那么远了。
第八个月,壳体焊接完成。
两半钛合金球体,经过二十多天的焊接,终于合在了一起。焊缝像一条银色的线,绕着球体中腰画了一个完美的圆。
江灏站在球体前面,仰头看着它。
1.8米的直径,50毫米厚的壁厚,银灰色的表面在车库灯光下泛着冷冽的光。它看起来不像一个工程产品,更像一件来自未来的遗物。
“接下来是热处理,“老魏说,“去应力退火,消除焊接残余应力。这个我没法在车库做,得找外面的大炉子。“
“找好了吗?“
“找好了。城东有个热处理厂,老板是我以前的老同事。价格好说。“
“好。“
江灏伸手摸了摸焊缝。钛合金的触感是凉的,但焊接的地方有一种特殊的纹理,像皮肤的纹路。
他想象着这个球体沉入三千米深海的样子——周围是漆黑的海水,压力是地表的300倍,温度接近冰点。而球体里面,有一个人,呼吸着,心跳着,看着舷窗外的黑暗。
那个球体,就是他的诺亚方舟。
第九个月,热处理完成,开始加工观察窗的安装接口。
这是最精密的部分。锥面配合的精度要求是0.01毫米级——这意味着加工误差不能超过一根头发丝的七分之一。老魏的数控机床能到这个精度,但调试花了一整天。
锥面加工完成后,江灏用着色探伤剂检查表面。红色染料渗进每一个细微的裂纹,在紫外线灯下发出刺眼的荧光。
没有裂纹。
他长长地吐了一口气。
第十个月,浮力材料到了。
空心玻璃微珠复合泡沫,切成一块一块的,像巨大的白色乐高积木。江灏花了三天时间把它们粘在壳体表面,用环氧树脂固定。
飞船开始有了一个粗糙的外形——银色的球体,裹着白色的浮力块,像一颗被棉花包裹的子弹。
推进器也装上了。四个无刷直流推进器,分别固定在飞船的四个方向。电缆从密封接头穿入舱内,连接到控制电路。
生命维持系统的核心部件也陆续到位——氢氧化锂吸收罐、氧气瓶、温湿度传感器。江灏在舱内搭了一个简易的架子,把所有设备固定在上面。
舱内空间比他想象的还要小。1.8米的球体,去掉壁厚和浮力材料,内部可用空间直径只有1.7米。他蜷在里面试了试,膝盖几乎顶到对面的舱壁。
“这他妈是棺材吧?“他自言自语。
但转念一想——三千米深海,棺材才是唯一能让你活着回来的东西。
第十一个月,第一次系统联调。
所有子系统装在一起,通电测试。推进器转了,生命维持系统开始工作,传感器读数正常。
但问题也来了。
重心和浮心的偏差比陈默预估的还大。飞船在水池测试中明显有俯仰角,不是水平的。江灏不得不重新调整内部设备的布局,把重的电池组往后挪了15厘米。
通信系统在深水中的衰减比预期严重。水声通信的带宽只有几百bps,连一张低分辨率图片都传不回来。江灏不得不简化通信协议,只传关键数据——深度、姿态、生命维持系统状态。
还有泄漏。
第一次加压测试中,一个电缆密封接头渗水了。江灏花了整整三天才找到原因——O型圈的压缩量不够。他重新选了更大直径的O型圈,问题解决了。
每一个问题都像一堵墙。但江灏已经习惯了翻墙。
第十二个月。
飞船基本成型了。
它站在车库中央,看起来不像任何已知的东西——不是潜艇,不是深潜器,不是ROV。它像一颗银色的蛋,裹着白色的泡沫,长着四个推进器像四肢。
江灏给它装上了最后一块浮力材料,退后几步,看着它。
十二个月。三百六十多个日夜。一百八十万。三个人。
从一行字变成了一个实物。
他走过去,打开舱门,蜷着身子钻进去。
舱门关上。
黑暗。
绝对的黑暗。
他躺在里面,听着自己的呼吸声,感受着心跳。空间很小,但刚好够一个人。氧气系统发出轻微的嘶嘶声,像一条蛇在呼吸。
他闭上眼睛。
想象着舱门打开,外面是三千米深的海水。黑暗。寂静。压力。
然后推进器启动,飞船向前游去,像一条鱼,像一颗子弹,像一颗落入深渊的银色种子。
他睁开眼,在黑暗中笑了。
“三千米,“他轻声说,“我来了。“
但笑声还没落,手机在口袋里震了一下。
他掏出来看。
是陈默。
“所里那个深海项目提前了。下个月就启动。负责人是……周明远。“
江灏盯着那个名字,瞳孔缩了一下。
周明远。
他读研时的导师。
也是当年说他“不适合做海洋工程“的那个人。
屏幕又亮了一下。陈默又发来一条消息:
“还有一件事。他们项目的技术方案,和你飞船的设计……有七八成相似。“
车库里安静了几秒钟。
然后江灏把手机屏幕按灭,塞回口袋。
舱门打开,光线涌进来。他爬出飞船,站起身,拍了拍膝盖上的灰。
墙上的字还在。
“三千米,我来了。“
但现在的他,忽然不确定这句话是对深海说的,还是对周明远说的了。
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