第222章 密码设备小型化技术攻关

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卷首语

【画面：1960 年 12 月的北京通信技术研究院，暖气片在墙角发出单调的嗡鸣，28 岁的工程师小王趴在 30 厘米高的密码机原型机旁，手中的游标卡尺停在电路板边缘 —— 这台原本重达 15 公斤的设备，此刻被塞进 20 厘米见方的金属盒，散热孔渗出的热气在寒冬的玻璃上凝结成雾。他的白大褂口袋里露出半张皱巴巴的设计图纸，背面用红笔写着 “体积缩减 60%，功耗降低 40%” 的目标，旁边是被划满叉号的第 17 版电路板布局图。字幕浮现：1960 年末，当战场通信对设备便携性提出严苛要求，一场与空间和热量的博弈在实验室展开。小王和科研团队用放大镜观察元件间距，在示波器上捕捉电磁干扰波纹，于晶体管的微亮与集成电路的雏形中寻找平衡 —— 那些被反复切割的金属外壳、记录着千次测试数据的坐标纸，终将在密码设备的方寸之间，实现从 “机房专属” 到 “随身携带” 的技术跨越。】

1960 年 12 月 5 日，通信技术研究院的保密实验室里，小王将最后一台进口密码机的拆解报告拍在桌上，金属外壳碰撞的声响惊飞了窗台上的麻雀。“美军的‘哈里斯’密码机只有 3 公斤，而我们的‘长城 - 1 型’重达 18 公斤，” 他指着国产设备的庞大机柜，“前线战士背着它行军，相当于扛着一台缝纫机打仗。” 团队成员老陈转动着手中的微型电子管，玻璃管体在灯光下折射出细碎光斑，这是他们能找到的最小型号元件。

一、空间战场上的初战

根据《1960 年密码设备小型化攻关档案》（档案编号 mmJ-xh-1960-12-01），小型化首当其冲的难题是元件集成。小王团队最初尝试将继电器矩阵替换为晶体管逻辑电路，却发现 200 个锗三极管的布局让电路板拥挤不堪，信号传输延迟增加 30%。“就像在胡同里开卡车，” 老陈盯着布满导线的电路板自嘲，“空间不够，速度就提不起来。”

小王想起在上海无线电厂看到的收音机微型化经验，提出 “立体叠层布局” 方案：将电路板设计成三层结构，电源层、逻辑层、接口层垂直堆叠，通过金属化过孔连接。这个方案让元件密度提升 40%，但首次通电测试时，设备在 10 分钟内因散热不良死机 —— 晶体管密集产生的热量，在狭小空间内形成 “热岛效应”。

二、散热迷宫的突围

12 月 15 日，散热实验在恒温箱展开。小王将热电偶贴在核心元件上，发现晶体管结温在 30 分钟内升至 75c，远超 50c的安全阈值。“热量排不出去，就像人在棉袄里发烧。” 他盯着设备外壳上的散热孔，突然想起在哈尔滨看到的俄式壁炉结构 —— 利用空气对流带走热量。

团队尝试在设备内部搭建 “微型风道”，用黄铜片制成 0.5 毫米厚的散热鳍片，沿电路板边缘排列。老陈带着钳工用线切割机床加工鳍片，放大镜下，每个散热孔的直径误差不能超过 0.05 毫米。当第 23 版散热结构装入设备，恒温箱内的结温曲线终于在 45c处趋于平稳，小王却发现，鳍片占用的空间导致密钥转盘的直径缩小 2 厘米，带来新的机械故障隐患。

三、电磁风暴的暗战

更大的挑战来自电磁干扰。当设备体积缩小，密钥生成模块与电源模块的距离缩短至 2 厘米，示波器上出现明显的波形畸变 ——50hz 的电源噪声正在干扰高频密钥信号。小王带着频谱仪扫描设备，发现干扰强度随体积缩小呈指数增长，这与他在《电磁兼容原理》课本上读到的理论完全吻合。

“得给密钥模块穿‘防护服’。” 小王想起在旧物仓库看到的日军密码机残骸，其金属屏蔽罩能有效隔离干扰。他与材料所合作，将国产马口铁加工成 0.3 毫米厚的屏蔽盒，内壁镀上一层微米级的铜锡合金。首次屏蔽测试时，他屏住呼吸观察频谱仪，当代表干扰的尖峰从 - 30db 降至 - 60db，实验室里响起压抑的欢呼。