第四百六十八张 无用之功（2/2）
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走到一楼大厅的时候，吕辰忽然停下来。
“咱们自己做。”他说。
诸葛彪看着他：“做什么？”
“光刻机用的电机。”吕辰说，“他们不做，咱们自己做。”
诸葛彪愣了一下，然后点点头：“行。”
钱兰也点头：“可以。”
三个人出了自动化控制中心，往研究所主楼走。
阳光照在身上，暖洋洋的。
但吕辰心里，却有一种说不出的沉重。
不是生那些人的气。
他们没错。他们要的是通用电机，要的是能批量生产、能用在机床上的电机。光刻机？那东西全国就一台。为一个特殊用途，投入那么多精力，确实不划算。
可问题是，光刻机那台，谁来弄？
赵老师吗？他管着整个自动化控制中心，还要改造轴承分厂，哪有时间。
宋颜教授会弄吗？他要管集成电路实验室，还要盯着星河计划。
谢凯？他忙着惊雷项目，近炸引信的事还没完。
吴国华？忙着昆仑工程。
算来算去，也就只有自己三人了。
吕辰苦笑了一下。
没办法，自己挖的坑，自己填。
回到办公室，三个人坐下来。
诸葛彪拿出烟，点上，抽了一口：“说吧，怎么弄？”
吕辰拿起笔，在纸上画了一个简单的图。
一个圆筒，中间一根轴，外面绕线圈。
“光刻机用的电机，要求就几条。”他说，“第一，振动要小。光刻机曝光的时候，振动一微米都不能有。”
诸葛彪点点头。
“第二，热形变要小。电机转起来会发热，发热就会膨胀，膨胀就会变形。变形了，精度就没了。”
钱兰在本子上记下来。
“第三，要能适应真空和洁净环境。”吕辰说，“光刻机里面是真空的，而且特别干净。电机在里面转，不能放气，不能掉颗粒，不能用润滑油。”
诸葛彪弹了弹烟灰：“这要求够高的。”
“所以不能用铁芯。”吕辰说。
诸葛彪看着他：“不用铁芯？那用什么？”
“无铁芯空心杯转子。”吕辰说。
他在纸上画了一个剖面图。
“转子不要铁芯，就一个空心杯，用蜂窝状绕组。没有铁芯，就没有磁滞损耗，就没有齿槽效应。电机转起来，理论上零振动。”
诸葛彪皱起眉头：“蜂窝状绕组？那怎么做？用手编？”
“用模具。”吕辰说，“先用模具绕出形状，然后固化。这个工艺得自己摸索。”
钱兰在旁边问：“那定子呢？”
“定子用永磁。”吕辰说，“高磁能积的稀土钴。放在外面，形成一个均匀的磁场。转子在里面转，切割磁感线，产生转矩。”
他顿了顿：“这种结构，叫空心杯永磁直流电机。没有铁芯，没有齿槽，理论上可以做到极低的振动和极高的平稳性。”
诸葛彪盯着那张图看了一会儿，然后点点头：“理论上可行。但实际做出来，问题一大堆。没有铁芯，磁路怎么走？磁场均匀性怎么保证？散热怎么办？”
“散热用水冷。”吕辰说。
他在图上又加了几笔。
“定子外面，做一层水冷套。通循环水，把热量带走。这样电机本身的温升就能控制住。”
诸葛彪想了想：“水冷套会加大体积。光刻机里面空间有限，不一定放得下。得就用微通道。在定子外壳上刻微细通道，通水冷却。体积不会太大。”
吕辰点点头：“水冷能解决热的问题。但就算温度控制住了，材料本身的热膨胀系数也得考虑。”
钱兰道：“这个好办，用碳化硅陶瓷。电机的主要结构件，比如外壳、支架，用碳化硅陶瓷。碳化硅导热好，膨胀系数低，比金属稳定得多。而且陶瓷不放气，不掉颗粒，适合真空环境。最主要的是，工业陶瓷中心就有，算是就地取材。”
吕辰点点头：“我也是这样想的，我们先用石墨做模具，成型后烧结。烧结完了，用金刚石磨具精加工。精度可以做到微米级。”
诸葛彪把烟掐灭，盯着那张图看了半天。
然后他抬起头，看着吕辰：“这个难度有多大，你知道吗？”
“知道。”
“时间有多紧，你知道吗？”
“知道。”
“那你还？”
诸葛彪沉默了几秒，然后叹了口气：“行。干吧。”
钱兰在旁边轻轻笑了一声。
吕辰看着她：“笑什么？”
“没什么。”钱兰说，“就是觉得，跟你们俩干活，挺有意思的。每次都觉得干不成，但每次都能干成。”
诸葛彪瞪了她一眼：“别拍马屁。干活。”
三个人开始分工。
吕辰负责总体方案和结构设计。诸葛彪负责绕组工艺和电磁计算。钱兰负责材料选型和工艺协调。
接下来几天，三个人基本上就泡在办公室里了。
图纸画了一张又一张，算了一笔又一笔。
蜂窝状绕组怎么做？
先用模具绕出单个线圈，然后拼起来，再用环氧树脂固化。关键是模具的精度，还有绕线的张力，要均匀，要一致。
永磁体怎么选？
稀土钴，磁能积越高越好。但加工确实难。得用线切割，慢慢切，切完还得磨。一不小心就裂了。
水冷系统怎么设计？
微通道，0.5毫米宽，0.5毫米深，刻在定子外壳上。用数控铣床加工，然后盖上一层盖板，激光焊接。通水测试，不能漏。
碳化硅陶瓷怎么加工？
先找汤教授，用他的高温炉烧结。烧结完了，送到精密机床实验室，用金刚石砂轮磨。磨完测尺寸，不行再磨。
每一天都在解决问题，每一天都在遇到新的问题。
第四天下午，吕辰正趴在桌上画图，门被推开了。
谢凯走进来：“听说你们在闭关？”
吕辰抬起头，揉了揉眼睛：“你怎么来了？”
谢凯在他旁边坐下：“惊雷项目那边暂时告一段落。听说你们要自己搞光刻机电机，过来看看。”
他拿起桌上的图纸，一张一张看。
看了半天，他抬起头，看着吕辰。
“这是你设计的？”
吕辰点点头。
谢凯沉默了几秒，然后说：“你这脑子，平时很活，怎么到了现在，就死轴了？”
吕辰不解。
谢凯轻笑道：“空心杯、蜂窝绕组，其实有人已经做出来了，而且做出来好几年了。”
“谁？”
“成飞！”
“成飞？”
“对，他们用在飞机的仪表上，懂了吧。”
吕辰三人惊呆了，特别是吕辰和钱兰，当时他们还去成飞参观过，虽然只是在外围。
钱兰道：“可是成飞不好打交道啊，他们毕竟是……”
谢凯嘿嘿笑道：“是什么？你们别忘了，这东西造出来用在哪里？”
吕辰晃然大悟：“丘书记！”
“对了，丘书记，他背景深，能力大，一个申请下去，从成飞请个师傅来帮忙也不是不可能。”谢凯把图纸放下，正色道：“况且，这东西要是做出来，不光是光刻机能用。以后精密机床、测量仪器、航天设备……都能用。”
吕辰点点头：“你说的对，得去找丘书记帮帮忙。”
谢凯站起来，拍拍他肩膀：“有什么需要帮忙的，说话。”
说完就走了。
吕辰当即就去6305厂，找到丘岩。
丘岩一个加密电话打到四机部，果然成飞有这种技术。
答应派出一个师傅支援。
第六天晚上，三个人终于把方案定下来了。
一张总装图，五张零件图，三张工艺流程图。
空心杯转子，蜂窝状绕组，稀土钴永磁定子，微通道水冷，碳化硅陶瓷外壳。
钱兰把图纸一张一张叠好，收进文件袋里。
诸葛彪靠在椅子上，点了一根烟，长长地吐了一口。
“总算弄完了。”
吕辰也靠在椅子上，看着天花板。
这几天太累了。每天只睡四五个小时，剩下的时间都在画图、计算、讨论。
但心里是踏实的。
这个方案，是他们三个人一点一点磨出来的。每一个细节，都想过无数遍。每一个尺寸，都算过无数遍。
也许做出来还会有问题。也许还要改很多遍。
但至少，这是一条正确的路。
钱兰把文件袋抱在怀里，轻声说：“明天，咱们就去找汤教授，商量陶瓷加工的事儿。”
吕辰点点头。
诸葛彪抽完最后一口烟，把烟头掐灭。
“走，吃饭去。饿死了。”
三个人站起来，关了灯，走出办公室。
红星所里，依然灯火通明。
加班的，不止他们三个。