第536章 如虎添翼 薪火相傳(4000+)(1 / 1)
1961年8月5日,七〇三所計算機專案組實驗室。
牛根生站在一臺佔了大半個房間的機器前,機器外殼是粗糙的灰綠色鐵皮,上面佈滿了旋鈕、開關、指示燈,還有密密麻麻的接線端子。
機器正面,一排排電子管透過鐵絲網發出橘黃色的光,嗡嗡的低頻聲在房間裡迴盪。
這就是“109乙機”的樣機。
“目前的狀態,”專案組長李振華指著機器介紹,“運算速度每秒三萬次,儲存容量1024個字,每個字40位。
用的是磁鼓儲存器,轉速每分鐘1500轉,存取時間平均20毫秒。”
他頓了頓,語氣有些無奈:“但穩定性不好。
電子管壽命短,平均工作五百小時就要更換。
而且散熱是個大問題,夏天室溫超過三十度,機器就頻繁出錯。”
牛根生繞著機器走了一圈,手指在鐵皮外殼上輕輕敲擊。
觸感微溫。
“散熱設計有問題。”他說,“電子管集中在中間區域,熱量堆積。
可以試試在頂部加裝排風扇,側面開通風孔。”
“試過了,”李振華搖頭,“效果不明顯。
而且排風扇噪音大,影響工作環境。”
牛根生沒說話,閉上眼睛。
感知緩緩展開。
不是看,是“聽”——聽機器內部的聲音,聽電流的流動,聽熱量的傳遞。
在他融合了錢學森教授的思維方式後,這種感知變得更敏銳,更……有指向性。
利用獨特的感知能力,牛根生能“看到”熱量在機器內部如何積聚,如何流動,哪些地方是熱點,哪些地方散熱不暢。
還能“看到”那些複雜的電路,哪些地方訊號延遲過長,哪些地方容易產生干擾。
甚至,他能“感覺”到這臺機器“想要”變成什麼樣——更小,更快,更穩定。
這不是玄學,這是工程師的直覺。
是無數經驗積累後形成的、對系統的整體把握。
“散熱問題,可以從兩個方向解決。”牛根生睜開眼睛,“第一,改進風道設計。
不是簡單加風扇,而是建立空氣流動的路徑——從底部進冷風,經過電子管區域,從頂部排出。
第二……”
他走到機器側面,指著那些密密麻麻的電子管:“重新排列電子管。
把發熱量大的放在通風好的位置,發熱量小的放在通風差的位置。
另外,功耗大的電路模組要分散佈置,不能擠在一起。”
李振華眼睛一亮,趕緊在筆記本上記錄。
“還有訊號干擾問題。”牛根生繼續說,“我看到很多訊號線平行走線,距離太近,容易產生串擾。
可以改成雙絞線,或者增加遮蔽層。”
“雙絞線?”旁邊一個年輕工程師小聲問,“那是什麼?”
“就是把兩根訊號線絞在一起。”牛根生解釋道,“這樣兩根線受到的電磁干擾相同,在接收端可以相互抵消。電話線就是用這個原理。”
年輕工程師恍然大悟,飛快地記下來。
“至於電子管壽命……”牛根生沉吟著,“除了改善散熱,還可以在電路設計上做文章。
降低工作電壓,減少開關頻率,雖然會犧牲一點效能,但能大幅提高可靠性。”
他走到一塊黑板前,拿起粉筆,開始畫電路圖。
不是具體的線路,是框圖——電源模組、運算模組、儲存模組、控制模組,如何聯接,如何供電,如何協同。
圖畫得很快,很流暢。
因為在他腦海裡,這幅圖已經存在很久了——是從錢學森教授那裡“複製”來的系統思維,是從無數專家那裡“複製”來的電路知識,是從後世記憶中“複製”來的架構理念,三者融合後的產物。
當圖畫完時,實驗室裡鴉雀無聲。
所有人都盯著黑板,眼睛瞪得老大。
那幅圖……太清晰了。
清晰到每一個模組的功能,每一個介面的定義,每一個可能出問題的地方,都標註得明明白白。
就像一個複雜的迷宮,突然有了一張詳細的地圖。
“這……這是您剛想出來的?”李振華的聲音有些發顫。
“算是吧。”牛根生放下粉筆,“但主要是基於你們現有的設計,做了些最佳化。”
“最佳化?”一個老工程師喃喃自語,“這簡直是……重新設計了一遍。”
牛根生笑笑,沒解釋。
他能說什麼?
說自己腦海裡裝著幾十年後的計算機架構理念?
說自己“複製”了這個時代最頂尖的工程思維?
不能說。
只能讓這些人認為,這是“靈光一閃”。
“先按這個思路改。”牛根生說,“從散熱和訊號干擾開始。改完之後,測試穩定性。如果沒問題,再考慮降低功耗,提高壽命。”
“好!好!”李振華激動得直搓手,“我們馬上開始!”
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接下來一週,牛根生像一臺開足馬力的機器,在BJ、上海、西安之間來回奔波。
在上海計算機研究所,他看到了正在研製的“DJS-21”小型通用機。
“這臺機器目標是用在工廠控制、資料統計這些民用領域。”專案負責人介紹說,“但我們現在卡在輸入輸出裝置上——紙帶讀卡機速度太慢,印表機經常卡紙。”
牛根生仔細檢查了裝置。
紙帶讀卡機是機械式的,靠一排金屬探針讀取紙帶上的孔,速度確實慢,而且容易讀錯。
印表機更原始,是電傳打字機改的,字元不清晰,還經常斷針。
“紙帶讀卡機可以改成光電式的。”牛根生說,“用光敏二極體和發光二極體,紙帶從中間穿過,有孔的地方透光,沒孔的地方不透光。
這樣速度快,而且沒有機械磨損。”
“光電式?”負責人眼睛一亮,“這個思路好!但光敏二極體……我們國內能生產嗎?”
“能。”牛根生肯定地說,“天津電子管廠去年就試製成功了,雖然成品率還不高,但能用。
我可以協調調一批過來。”
“那印表機呢?”
“印表機……”牛根生想了想,“可以試試針式列印。用一排細針,透過電磁鐵控制,擊打色帶在紙上形成字元。雖然噪音大,但可靠,而且可以列印圖形。”
“針式列印?”負責人第一次聽說這個概念。
牛根生拿起筆,在紙上畫了個簡單的示意圖——列印頭、電磁鐵、色帶、紙張。
“原理很簡單,但實現起來需要精密的機械加工。上海的機床廠應該能做。”
“我馬上聯絡!”
在西安,情況又不一樣。
這裡的專案組在研製專用控制計算機,用於導彈的制導系統。
“最大的難題是可靠性。”專案組長是個嚴肅的中年人,“導彈飛行過程中,振動大,溫度變化劇烈,普通計算機根本扛不住。”
牛根生看了他們的設計方案——用的是電晶體,比電子管可靠,但電路設計還是太“嬌氣”。
“要按軍用標準設計。”他說,“所有元器件都要經過篩選,留出足夠的冗餘。
關鍵電路要有備份,一處壞了,另一處馬上接替。”
“冗餘設計?”組長皺眉,“那體積和重量……”
“效能和可靠性之間要做權衡。”牛根生說,“對於制導計算機,可靠性是第一位的。
寧可重一點,慢一點,也不能在關鍵時刻出故障。”
他走到一塊實驗板前,上面密密麻麻焊著電晶體和電阻電容。
“另外,焊接工藝要改進。
現在的手工焊,容易虛焊,不耐振動。
可以試試波峰焊——讓電路板從熔化的焊錫上透過,所有焊點一次成型。”
“波峰焊?國內有這種裝置嗎?”
“沒有,但可以造。”牛根生說,“原理很簡單,就是一個加熱槽,一個泵,讓焊錫形成波浪。機械部分不難,難的是溫度控制。不過……哈爾濱有個廠在做類似的東西,我可以問問。”
就這樣,每到一處,牛根生都能迅速抓住問題的關鍵,提出切實可行的解決方案。
有些方案是基於他“複製”來的專業知識,有些是基於後世的成熟技術,更多的是兩者的結合——用這個時代能做到的方法,實現接近後世效果的目標。
而每一次,他都能收穫專案組成員驚歎的目光。
那些目光裡,有敬佩,有感激,還有一種……找到主心骨的踏實感。
這些科研人員,很多都是剛從大學畢業的年輕人,滿腔熱血,但經驗不足。
也有些是留學歸國的學者,理論紮實,但缺乏工程實踐。
牛根生的出現,像一座橋樑,連線了理論與現實,連線了理想與可能。
更重要的是,他帶來的不僅僅是技術方案,還有一種思維方式——系統工程思維。
“不要只盯著自己那一塊。”他經常這樣說,“要看看你這一塊在整個系統裡是什麼位置,和前後環節怎麼銜接,出了問題會影響誰。”
“設計的時候要留出餘量,要想到最壞的情況。”
“測試的時候要模擬真實環境,不能只在實驗室裡跑跑就算了。”
這些話,聽起來簡單,但做起來難。
而牛根生,用一個個具體的例子,教會了他們怎麼做。
一週後,他回到京城。
剛進七〇三所的大門,就被江主任叫住了。
“你可算回來了。”江主任拉著他往辦公室走,“錢老找你,等了三天了。”
“錢老找我?什麼事?”
“不知道,但看樣子……是好事。”
錢學森的辦公室裡,除了錢老本人,還有幾個牛根生不認識的人——都穿著軍裝,肩章顯示級別不低。
“牛根生同志,來來來。”錢學森招招手,“這幾位是國防科委的同志,想聽聽你對幾個專案的建議。”
牛根生心裡一緊。
國防科委……那可是管核武器、導彈這些國之重器的地方。
“別緊張,”一位老軍官笑著說,“我們就是來學習的。錢老說你眼光獨到,思路開闊,我們想來取取經。”
牛根生定了定神,坐下。
接下來的兩個小時,他經歷了人生中最緊張,也最……暢快的一次“考試”。
老軍官們問的問題,一個比一個難,一個比一個尖銳——
“你覺得,我們的導彈控制系統,最薄弱環節在哪裡?”
“核武器的計算機模擬,需要多大的運算能力?”
“衛星的熱控系統,在太空環境下怎麼保證可靠性?”
每一個問題,都關係到國家安全的命脈。
牛根生回答得很謹慎,但也很堅定。
他結合自己“複製”來的專家經驗,結合後世那些公開的技術資料,結合對這個時代技術條件的深刻理解,給出了自己的看法。
不是空談理論,而是具體到——需要什麼樣的感測器,需要多高的計算精度,需要什麼樣的材料,需要多少研發時間,需要多少經費……
當他說完最後一個問題時,辦公室裡安靜了幾秒。
然後,那位老軍官緩緩站起身,走到牛根生面前,伸出右手。
“牛根生同志,”他的手很有力,握得很緊,“我代表國防科委,感謝你。你提出的這些建議,價值……無法估量。”
牛根生連忙站起來:“這是我應該做的。”
“不,”老軍官搖頭,“不是每個人都‘應該’做到這些。也不是每個人都能做到這些。”
他轉頭對錢學森說:“錢老,你發現了一個寶貝啊。”
錢學森笑了:“不是我發現的,是江主任發現的。也是……這個時代需要的。”
老軍官們離開後,辦公室裡只剩下錢學森和牛根生。
“感覺怎麼樣?”錢學森教授問。
“壓力很大。”牛根生實話實說,“但……也很充實。”
教授點點頭,走到窗前望著外面的夜色。
“你知道嗎,”他緩緩說,“這個國家現在像一艘大船,在驚濤駭浪中航行。
船很舊,機器很老,船員們經驗不足。
但我們必須往前走,因為後面是懸崖。”
他轉過身,看著牛根生:“而你,就像突然出現在船上的……一臺新機器。
不是最先進的,但正好是這艘船最需要的。
能修修補補,能讓老機器發揮出新作用,能教會其他人新的操作方法!”
能聽得出來,在教授理解當中,他自己也是一臺新的機器,就是沒有牛根生更新而已。
這一刻,年齡相差一半的兩人間,似乎是產生出某種薪火相傳的獨特感覺。