一九四一年的七月,烈日炙烤着太行山,瓦窑堡兵工厂内,比天气更热的,是那刚刚在规划会上被林烽点燃的、研发新型122毫米加农炮的澎湃激情。蓝图已然绘就,目标直指一万七千米的惊人射程,而将这宏伟蓝图变为现实的第一步,也是最基础、最至关重要的一步,便是锻造出那根能够承受极致膛压、将炮弹推向远方的——加农炮炮管!
与相对短粗的榴弹炮管不同,为了获得更高的初速和更平直的弹道,实现超远射程,122毫米加农炮的设计炮管长度达到了惊人的1.8米!这根近两人高的钢柱,需要从内到外都达到极高的精度,尤其是内壁那决定炮弹旋转稳定性和精度的膛线,其加工质量直接决定了火炮的命脉。
研发任务下达的第二天,林烽便亲自坐镇王家湾新厂区那台最大的、专门用于加工炮管的重型深孔镗床前。负责主操作的是厂里评级最高的八级技工,姓韩,一位跟钢铁打了一辈子交道、以沉稳细致着称的老师傅。旁边围着李德顺、家泉次郎以及几位参与过“41式”炮管加工的优秀青年技工,小豆子也在其中学习观摩。
那根采用王家湾炼钢厂最新批次高强度钨合金钢锻造、经过初步粗加工的炮管毛坯,被小心翼翼地装夹在机床上,像一条沉默的黑龙,等待着被赋予灵魂。
“开始吧,韩师傅。”林烽沉声道。
韩师傅深吸一口气,启动机床。主轴带着特制的镗刀杆开始旋转,缓缓伸入炮管毛坯的内孔,准备进行第一道精镗和内壁膛线刻削工序。
起初,一切似乎还很顺利。但随着镗刀深入炮管,当加工深度超过一米二左右时,一阵令人不安的、低沉的“嗡……嗡……”声开始从机床内部传来,通过地面隐隐传来细微的震颤感。同时,通过观察窗可以看到,那长长的镗刀杆前端出现了肉眼可见的、极其细微的抖动!
“不好!”韩师傅经验丰富,立刻察觉异常,果断停止了进给。他退出刀杆,仔细检查刚刚加工过的内壁,脸色顿时变得凝重起来。他用强光手电照射内壁,指着某些区域对林烽说:“厂长,您看!膛线深浅不均! 特别是到了中后段,有明显的振纹!这样加工出来的炮管,肯定不合格!”
李德顺和家泉次郎也凑上前查看,眉头紧锁。家泉次郎用指尖轻轻触摸内壁,感受着那细微的起伏,沉声道:“是刀杆震颤导致的。炮管太长,刀杆悬伸量太大,刚性不足,在切削力作用下产生了共振和振动。”
这个问题,在之前加工 shorter 的105毫米榴弹炮管时并不明显,但面对这根1.8米的“长矛”,机床和工具的极限被暴露无遗。
“他娘的!这铁疙瘩还认生?欺负咱们家伙什不够硬?”闻讯赶来的牛大力看着那根“不听话”的炮管,忍不住嚷嚷。
王老铁也围着机床转了两圈,嘬着牙花子:“这么长的家伙,要让它老老实实听话,确实难搞。咱们这床子,怕是有点力不从心啊。”
车间的气氛一下子从火热降到了冰点。首根炮管试制就遭遇如此棘手的技术难题,仿佛一盆冷水浇在了众人头上。没有合格的炮管,后续所有研发都无从谈起。
林烽却没有丝毫慌乱。他仔细检查了机床的震颤情况,又测量了刀杆的悬伸长度和直径,大脑在飞速运转,结合前世的机械知识分析着问题的根源。
“问题主要出在两个方面。”林烽冷静地开口,吸引了所有人的注意力,“第一,是机床导轨的稳定性和阻尼不足。在长行程、重负荷加工时,现有的导轨无法有效抑制振动传递。第二,是主轴转速和进给参数不合理。对于这种长径比巨大的细长轴(孔)加工,高转速更容易激发振动。”
他立刻给出了解决方案,思路清晰得让人惊叹:
“针对第一个问题,我们需要给机床‘强筋健骨’!”林烽指着机床的导轨部分,“立刻加工制作一套‘合金钢稳轨器’!用我们最好的钨合金钢,做成可调节的辅助支撑块,加装在现有导轨的关键受力点和悬臂最远端,增加局部刚性,吸收和分散振动能量!”
他看向王老铁和机械加工组:“老王,这个任务紧急,要用最快速度,拿出最硬的钢,加工出这套‘定海神针’!”
“没问题!包在俺身上!”王老铁一听有解决办法,立刻来了精神,拍着胸脯保证,“俺就是用牙啃,也把这几块稳轨的铁疙瘩给你啃出来!”
“针对第二个问题,”林烽转向操作机床的韩师傅和李德顺,“我们必须改变加工策略,‘慢工出细活’!将主轴转速从现在的每分钟500转,降到300转!同时,相应降低进给速度。虽然这样会大大增加加工时间,但可以显着降低切削力和振动,保证加工的平稳性和最终精度。”
“降到300转?那加工一根炮管得要多长时间啊?”一个年轻技工下意识地脱口而出。
“时间长,总比出一堆废品强!”林烽斩钉截铁,“我们现在是在攀登技术高峰,不是在平原上跑步!精度是第一位的!韩师傅,您经验丰富,慢速下的切削参数和刀片角度,还需要您来把握和微调。”
韩师傅重重地点了点头:“厂长,您这法子,听着在理!慢就慢点,只要能干出好活,俺这把老骨头陪着它耗!”
说干就干!兵工厂的高效再次显现。王老铁带着锻造和机械加工组的骨干,连夜奋战,利用库存的优质钨合金钢坯,按照林烽绘制的简图,硬是在第二天下午,就将一套闪烁着暗青色光泽、做工扎实的“合金钢稳轨器”加工完成,并安装到了那台重型深孔镗床上。
与此同时,韩师傅和李德顺、家泉次郎一起,反复试验和确定了在300转低转速下的最佳切削参数、冷却液流量和刀片几何形状。
第三天,带着全厂期望的第二次加工尝试开始了。
安装了稳轨器的机床,运行起来的声音似乎都沉稳厚重了许多。主轴以300转的“慢节奏”平稳旋转,镗刀杆带着特制的膛线刀具,再次缓缓探入炮管内孔。
这一次,那令人心烦意乱的“嗡嗡”震颤声消失了!只有均匀、平稳的切削声回荡在车间里。通过观察窗可以看到,长长的刀杆运行平稳,几乎没有肉眼可见的抖动。
韩师傅全神贯注,如同一位老练的舵手,稳稳地操控着进给手柄,感受着来自刀杆最前端的细微反馈。李德顺和家泉次郎则紧紧盯着各种仪表和数据,确保万无一失。
加工过程变得极其缓慢,几乎是以一种“雕刻”般的方式进行。时间一分一秒地过去,从白天到夜晚,再到下一个黎明……韩师傅和他的助手们实行两班倒,人歇机不歇,林烽也几乎寸步不离地守在车间。
牛大力看着那慢悠悠转动的机床,忍不住对沈泉嘀咕:“这速度,看得俺老牛心急!比老牛拉破车还慢!”
沈泉倒是很镇定:“慢工出细活,林厂长说的对。你看韩师傅那表情,比前两天舒展多了,说明有戏!”
整整六天!除了必要的更换刀具和设备检修,加工几乎没有停止。当镗刀杆完成最后一道膛线的刻削,缓缓从炮管深处退出时,所有参与和关注此事的人都围拢了过来。
韩师傅亲自拿着内窥镜和精密量具,对加工完成的炮管内壁进行了初步检测。他的手指因为长时间的专注而微微颤抖,但脸上却抑制不住地浮现出激动和难以置信的神色。
“厂……厂长!”韩师傅的声音带着颤抖,“成了!真的成了!您看这膛线……均匀!光滑!深浅一致!初步测量,内径精度误差不超过0.1毫米!完全达到设计要求!这根炮管,是合格的!是顶好的!”
“好!”
“太好了!”
车间里瞬间爆发出热烈的欢呼声!李德顺和家泉次郎也长舒一口气,脸上露出了如释重负而又无比欣慰的笑容。
小豆子和其他年轻技工更是激动地跳了起来,这六天的煎熬和等待,在这一刻都化为了巨大的成就感。
王老铁抚摸着那套他亲手打造的“合金钢稳轨器”,咧开大嘴笑道:“嘿嘿,俺这铁疙瘩,还真成了‘定海神针’了!”
牛大力也凑过来,摸着那根刚刚加工完成、还带着机油味的修长炮管,啧啧称奇:“哎呀呀,这可真是……慢有慢的好啊!这管子,看着就顺眼!”
林烽看着这根凝聚了众人智慧与汗水、象征着瓦窑堡加工技术新高度的122毫米加农炮首根合格炮管,心中豪情涌动。他拍了拍冰冷的炮管,转身对所有人说道:
“同志们,我们成功了!我们不仅加工出了一根合格的炮管,更重要的是,我们攻克了超长径比精密加工的世界性难题!我们用自己的方法,证明了没有什么困难能阻挡我们前进的脚步!这根炮管,是我们122毫米加农炮研发项目的第一块基石!有了它,我们对实现一万七千米射程的目标,充满了信心!”
“接下来,让我们一鼓作气,向着总装和测试,继续前进!”
首根炮管的成功攻克,如同打通了任督二脉,为122毫米加农炮的后续研发扫清了最大的障碍,也极大地提振了全厂的信心。瓦窑堡的兵工人,再次用他们的坚韧与智慧证明,他们不仅能大批量制造现有的利器,更有能力、有魄力去挑战和征服未知的技术高峰!这条更长的“铁臂”正在他们的手中缓缓成型,等待着在未来广阔的平原战场上,发出石破天惊的怒吼!