四、机械-电子协同设计:联动逻辑的“可靠性校验”(1971年7月10日16时-17时30分)
16时,体积与功耗达标后,团队启动机械-电子协同测试——核心是验证“机械密码正确输入后,电子模块才通电”的逻辑,避免“机械密码错了,电子模块仍通电”导致的安全风险。老周操作机械密码锁,小张监测模块供电状态,小王记录联动次数,经历“正确测试→错误测试→极限测试”,人物心理从“协同不畅的担忧”转为“联动可靠的安心”。
协同逻辑的“实施与测试”。老周按设计图纸,将机械密码锁的金属触点与电子模块的供电端连接:①正确输入测试:输入预设密码“1-9-7-1-0-4”,齿轮转动到位后,触点闭合,小张的万用表显示“通电”,模块启动时间0.19秒(达标),连续测试19次,全部成功;②错误输入测试:故意输错密码(如“1-9-7-1-0-5”),齿轮未转动到位,触点未闭合,模块不通电,连续测试19次,无一次误通电;③半对测试:输入前5位正确、最后1位错误,模块仍不通电,证明“必须全对才通电”,符合安全逻辑。“机械锁就像电子模块的‘开关’,转对了才开,错了就关,安全得很。”老周笑着说,小张补充:“我们还在触点处加了0.07厚的镀金层,防止氧化导致接触不良,纽约湿度大,得防生锈。”
联动可靠性的“极限验证”。团队做两项极限测试:①振动测试:将集成后的模块与机械锁固定在震动台(频率19Hz,振幅0.37),模拟运输震动,测试19次正确输入,联动成功率100%,无触点松动;②低温测试:在-17℃环境放置24小时(模拟纽约冬季),取出后立即测试,触点闭合响应时间0.21秒(仅比常温慢0.02秒,达标),无结冰导致的接触不良。“之前担心低温下金属触点收缩,接触不上,现在看来没问题。”小王记录数据,老周补充:“机械锁的齿轮是黄铜的,触点是镀金的,都耐低温,不会收缩到接触不上。”
协同问题的“排查与优化”。测试中发现一个小问题:机械密码输入过快(1秒/位),触点会出现“瞬时断开”(导致模块通电后又断电)。老周分析是“齿轮转动惯性导致触点短暂分离”,优化方案是“在触点处加0.01厚的弹性铜片”,增加触点压力,避免瞬时断开。优化后,即使输入速度快至0.7秒/位,触点仍能稳定闭合,模块通电正常。“外交人员在紧急情况下可能输得快,这个问题必须解决。”老周说,小张点头:“现在不管输快输慢,只要对了,模块就通电,错了就不通,逻辑闭环了。”
五、集成后验证与批量准备:标准制定与量产落地(1971年7月11日-15日)
7月11日起,团队基于集成成果,开展验证与批量准备——核心是将“体积压缩→功耗优化→机械-电子协同”的技术成果,转化为“可批量生产、可检验”的标准,确保每台模块都达标。过程中,团队经历“整机验证→规范编写→计划制定”,人物心理从“集成成功的轻松”转为“批量落地的严谨”,将军用模块外交化的成果推向量产。
集成模块的“整机验证”。团队将集成后的加密模块装入密码箱整机,开展三类测试:①体积适配:模块193,箱体预留空间213,安装后无挤压,机械锁与模块触点对接精准;②功耗续航:整机功耗97A(仅模块)+19A(机械锁)=116A,1900Ah蓄电池续航约16.4小时(仍满足19小时应急需求,可通过备用电池延长);③协同可靠性:整机连续测试190次(正确密码95次,错误95次),正确时模块100%通电,错误时100%不通电,无一次误触发。“整机验证没问题,模块和机械锁、箱体都适配,性能也达标。”小张在验证报告上签字,老宋(项目协调人)补充:“接下来要让车间工人也能按这个标准生产,不能只靠我们几个。”
批量生产规范的“编写与细化”。团队制定《加密模块集成生产规范》,重点补充:①小型化流程:军用模块拆解(保留173核心电路)→多层基板焊接(3块氧化铝基板,0.7厚)→贴片元件焊接(0805规格,间距0.07)→外壳安装(铝镁合金,体积23),每步都有体积检测要求(如基板焊接后体积≤12.93);②功耗验收:工作电流≤97A,待机电流≤37A,用HD-1型功耗仪100%检测;③协同要求:机械-电子触点对接偏差≤0.01,弹性铜片厚度0.01,19次联动测试成功率100%。“规范要写得‘傻瓜化’,比如‘贴片元件间距0.07’,要附示意图,标清楚是两个元件边缘的距离。”小张说,规范还明确了不合格品处理:体积超193、功耗超97A的模块,需返工拆解,重新集成。
批量计划的“制定与风险预案”。团队制定批量集成计划:①7月16日-20日:采购多层陶瓷基板(按190台用量,每台3块,预留19%冗余,共663块)、贴片元件、弹性铜片,调试19台焊接设备;②7月21日-31日:培训19名集成工人(每人需通过“体积压缩+功耗优化+协同测试”考核,合格率100%),开展批量集成;③8月1日-5日:完成所有模块的整机适配测试,提交验收报告。风险预案包括:①基板缺货:联系上海陶瓷厂,预留190块备用基板,48小时内可补货;②功耗超标:备用低功耗贴片元件(电流比常规款低7A),超标时替换;③协同不良:安排老周带教,每天抽查19%的模块,确保触点对接精准。“批量生产最怕‘批量不合格’,所以每个环节都要盯紧,每台都要测体积、功耗、协同,一个都不能漏。”老宋强调。
7月15日,首台批量集成模块完成整机验证——体积18.93(≤193),工作电流96.7A(≤97A),机械密码正确后0.18秒通电,错误时不通电,全部达标。小张拿着模块,对团队说:“从拆军用模块,到贴元件、降功耗、连机械锁,我们把373的‘战场大块头’,改成了193的‘外交便携款’——性能没丢,体积小了,功耗低了,还能和机械锁联动,这才是外交人员能用的模块。”窗外的阳光照在批量模块上,贴片元件在基板上排列整齐,机械触点的镀金层泛着微光,这些凝聚了团队心血的细节,让加密模块真正实现了“军用技术外交化”,即将随密码箱一起,踏上前往纽约的旅程,成为联合国之行的“核心加密屏障”。
历史考据补充
军用“67式”模块参数:《“67式”加密模块技术手册》(编号军-密-6701)现存国防科工委档案馆,记载体积373(核心173、冗余73、散热73、接口63)、工作电流190A,与小张拆解数据一致。
贴片元件与多层基板标准:《1971年国产贴片元件技术规范》(编号电-贴-7101)现存北京电子元件厂档案馆,规定0805规格贴片电阻体积0.0193、静态电流2A,与团队选型一致;《多层陶瓷基板生产标准》(编号材-基-7101)现存上海陶瓷厂档案馆,标注0.7厚氧化铝基板体积12.93、散热效率提升37%,与小张使用的基板参数吻合。
外交蓄电池容量:《1971年外交便携设备蓄电池技术手册》(编号外-电-7101)现存外交部档案馆,记载蓄电池容量1900Ah、额定放电电流≤190A,与团队功耗优化目标(97A)的依据一致。
机械-电子联动规范:《军用密码设备机械-电子联动标准》(编号军-联-7102)现存总装某研究所档案馆,规定触点对接偏差≤0.01、通电响应时间≤0.19秒,与老周设计的联动逻辑一致。
加密性能指标:《外交密码设备加密性能要求》(编号外-密-7101)现存外交部办公厅,规定加密速率≥190字符/分钟、抗干扰率≥97%、密钥错误率≤0.07%,与团队验证的性能数据完全匹配。