林凡没有急着拆卸。他让所有人围过来,先做外观检查。箭身上沾着的泥土已经被细毛刷清理干净,露出金属本色。从头部到尾翼,他用指尖一寸寸抚摸,感受着每一个凹痕、每一条焊缝。
“看这里。”他的手指停在箭体中段,一道浅浅的纵向划痕,“飞行时留下的。不是刮擦,是气流作用的痕迹。”
小石头凑近看,用林凡自制的放大镜——两片磨薄的玻璃镜片嵌在竹筒里——仔细观察:“纹路很细,但很均匀。说明这一段的气流是稳定的。”
“对。”林凡点头,“但再看尾部。”
尾翼后的箭体表面,划痕变得杂乱,有细微的螺旋状纹理。
“气流在这里开始紊乱。”铁柱插话,他以前打铁时见过烧红的铁件在空气中冷却留下的氧化纹路,“旋转不稳定?”
“可能是,但不全是。”林凡让铁柱把火箭弹水平架起,他退后几步,眯起眼睛,“你们有没有觉得,箭体轴线不是完全笔直的?”
众人一愣。
林凡取来一根细棉线,一端系在火箭弹头部吊环上,另一端垂下单摆,让棉线自然下垂作为垂直基准。然后他用直尺测量箭尾各处到棉线的距离。
“左侧比右侧远三毫米。”林凡报出数字,“不是视觉误差,箭体有微弯。”
“锻造时留下的?”铁柱脸色变了,“我每次加热都尽量均匀……”
“不怪你。”林凡摆摆手,“钢管本身就不绝对笔直,加热、锻打、焊接,累积误差。我们之前所有的计算,都假设它是完美直线。但现实没有完美。”
这就是为什么飞行末段仍有晃动——微弯的箭体在旋转时,会产生周期性的偏心离心力,像洗衣机的脱水桶没放平一样,越转越抖。
“怎么办?”小石头问,“把每一根钢管都校直到完美?咱们没那条件。”
林凡没马上回答。他走到山洞岩壁前,那里挂着一块用木炭涂黑的石板,上面画满了示意图。他拿起石灰笔,在火箭弹示意图旁画了两个新图形。
“第一个方案,我们承认不完美,但补偿它。”他在微弯的箭体旁画上四个小翼片,不是尾翼,而是在箭体中前部,“在这里增加一组可调配重片。发射前,我们把火箭弹架在水平刀口上,找到它的重心偏置方向,然后在对面加配重,让重心回归轴线。”
“那会增加重量,影响射程。”铁柱皱眉。
“对。所以是妥协方案。”林凡擦掉那个图,画第二个,“第二个方案,我们不追求静态完美,而是追求动态稳定。”
他在火箭弹示意图上画了一个复杂的曲线箭头:“让它在飞行中自己找到平衡。”
“自稳定?”小石头眼睛亮了,“就像扔飞刀,转起来就稳?”
“类似,但更复杂。”林凡开始讲解他这几天一直在思考的理论,“我们的火箭弹不是刚体,它在燃烧。燃烧过程中,重心在变化,质量在减少,转动惯量也在变化。微弯的箭体在旋转时,会产生一个进动效应——就像陀螺歪倒了不会直接摔,而是会绕着圈晃。”
他画出示意图:一个倾斜旋转的陀螺,其轴端画出一个圆锥形的轨迹。
“如果我们的尾翼偏角设置得当,这个进动效应可以和火箭弹固有的飞行稳定性耦合,产生一种‘动态调平’效果。轻微的弯曲反而可能被旋转运动补偿掉。”林凡越说越快,这是他从流体力学和刚体动力学中拼凑出的猜想,“但前提是,旋转必须绝对均匀。不能时快时慢。”
问题回到了原点:如何让旋转均匀?
“燃气舵。”林凡写下这三个字,“我们之前只靠尾翼的固定偏角产生旋转,太粗糙。我们需要在喷口处增加可调节的导流片,控制燃气喷射的方向,从而精确控制扭矩和转速。”
山洞里安静下来。这个概念超出了所有人的经验范畴。
“怎么做?”铁柱问,“喷口温度极高,什么材料能撑住?还要能活动?”
林凡从工作台抽屉里取出一个小布包,打开,里面是几片奇特的金属片。银灰色,带着暗蓝的氧化色泽。
“这是上次打鬼子运输队缴获的,可能是某种仪表零件。”林凡拿起一片,只有指甲盖大小,薄如蝉翼,“材质很特殊,应该是耐热合金。我试过,烧红后淬水,硬度变化不大。”
他走到锻炉旁,钳起一片放进炭火。烧到暗红后取出,用锤子轻轻敲打。金属片没有脆裂,而是缓缓变形。
“有韧性,能加工。”林凡放下锤子,“我们就用这个做燃气舵片。不需要大,四片,每片只有小指指甲大小,装在喷口内壁,用耐高温的钢丝连杆连接到尾部的调节环上。”
他画出了结构图:一个套在箭尾的薄钢环,可以微调角度,通过四根钢丝拉动喷口内的四片舵片,改变燃气流方向。
“发