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第48章 動手製作,攻克難關

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圖紙畫好了,零件也到齊了,林默以為接下來就是按部就班地組裝。

事實證明他太天真了。

真正的困難,是從動手那一刻才開始出現的。

第一個難題,是雷達安裝。

鐳射雷達不大,隻有火柴盒那麼大,但要把它精確地安裝在雲台上,比想象中難得多。雷達需要和鐳射器保持絕對的同軸——雷達捕捉到的位置,鐳射要能準確打到。稍微偏一點,就打不中。差一毫米都不行。

林默先把雷達固定在雲台頂部的支架上,用螺絲擰緊。然後用鐳射筆模擬鐳射器的光路,看看雷達的中心線和鐳射筆的光斑是不是在同一條線上。結果一看,偏了。

他量了一下,偏了大概兩毫米。兩毫米,聽起來不多,但對一個要打蚊子的係統來說,太多了。蚊子那麼小,兩毫米的偏差,鐳射就打偏了。

他拆下來,重新調整支架的位置。這次他先畫了一條中心線,用尺子量好距離,在支架上標出雷達的安裝位置。然後鑽孔,攻絲,用螺絲固定。裝上去再測,偏了一毫米。還是不行。

再拆,再調。這次他在支架和雷達之間加了一片薄銅片,用來微調位置。銅片厚度零點五毫米,墊在一邊,能把雷達的位置往另一邊推零點幾毫米。試了兩次,終於找到了合適的厚度——零點八毫米。墊上去,再測,中心線和光斑幾乎重合了。

他鬆了一口氣,但這隻是開始。同軸的問題解決了,還有角度的問題。雷達的掃描平麵和鐳射器的發射平麵要平行,不然遠處的目標就會偏。他用水平儀測了一下,雷達水平,鐳射器不水平,差了大概一度。一度,肉眼看不出來,但對精度的影響很大。

他鬆開鐳射器的固定螺絲,在底座下麵墊了一片薄銅片,把角度調平。再測,還是差一點。又墊了一片,再測,好了。兩個平麵基本平行了。

雷達安裝花了整整一天。拆了裝,裝了拆,反覆除錯了幾十次。手被螺絲刀劃了一道口子,指甲裡全是金屬屑,但值了。雷達和鐳射器終於對齊了,精度在零點五毫米以內。

第二個難題,是鐳射對準。

鐳射器裝上去了,光路也調好了,但還有一個問題——鐳射器的焦點。鐳射束不是完美的直線,它會發散。距離越遠,光斑越大,能量密度越低。要讓鐳射在兩米的距離上還有足夠的能量燒死蚊子,就得把光斑聚焦到最小。

林默在鐳射器前麵加了一個準直透鏡和一個聚焦透鏡。準直透鏡把發散的鐳射變成近似平行的光束,聚焦透鏡把平行光束聚焦到一個點上。兩個透鏡的位置和距離,決定了焦點的位置和光斑的大小。

他先把透鏡裝在滑軌上,可以前後移動。然後開啟鐳射器,在牆上掛了一張白紙,看光斑的大小。移動透鏡,光斑變小;再移動,變得更小。找到最小的那個點,用尺子量一下距離——一米五。不是兩米,是一米五。

他調整了一下透鏡的位置,把焦點往後推。移動一點,測一下距離;再移動一點,再測。反覆調了十幾次,終於把焦點調到了兩米的位置。在白紙上,光斑隻有零點五毫米,亮得刺眼。

他拿了一塊木板放在兩米的位置,開啟鐳射器,照了十秒鐘。木板上出現了一個燒焦的小點,周圍還有一點煙。功率夠了。

然後是校準問題。鐳射的焦點在兩米的位置,但蚊子可能在一米、一米五、兩米、兩米五的地方。不同距離上,光斑的大小不一樣,焦點的位置也不一樣。得讓係統知道目標在什麼距離,然後自動調整焦點。

他想了一個辦法——用鐳射雷達測距。鐳射雷達能精確測量目標的距離,精確到厘米。把距離資料傳給控製係統,控製係統根據距離計算透鏡需要移動的位置,然後用一個微型步進電機驅動滑軌,自動對焦。

這個方案聽起來不錯,但實現起來很複雜。步進電機的控製、滑軌的設計、對焦演演演算法的編寫,每一個環節都有挑戰。林默想了想,決定先不做自動對焦,而是把焦點固定在兩米的位置。在兩米以內,光斑雖然會變大一點,但能量還是夠的。兩米以外,蚊子也看不清,先不管。等以後有時間了,再升級。

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