他从膛压曲线入手重新计算了一遍,反复确认将炮管截短后,在最大装药条件下发射标准日式炮弹时的膛压峰值。
截短带来的重量减轻并不多,但缩短后的炮管更便于在狭窄地形上操作和隐蔽,同时也为整个系统的减重打下了基础。
第二项改动是炮架。
原装的炮架是整体铸钢结构,强度和刚性很好,但死重过大。
他用焊接钢板组合式结构代替整体铸钢,将炮架分解为几个焊接组件,再用螺栓连接成整体。
减重的效果很明显,原装的复进机结构比较复杂,制退筒和复进簧的尺寸偏大,维护也不方便。
他设计了一套简化复进机,用多层弹簧叠加作为复进动力,用粗甘油作为液压缓冲介质,在低温环境下仍然能保持稳定的阻尼特性。
他在画完最后的部件图之后,用铅笔在所有分系统图上逐个标注了分解接口的位置和固定方式。
全炮总共分解为七个部件:炮管含炮闩、上架、下架含复进机、左大架、右大架、两个轮轴含轮辐。
每一件的重量都被严格控制在五十公斤以下。
他标注完最后一个数字,放下铅笔,活动了一下僵硬的手指,然后拿起那卷分解图走出了小屋。
他走到老师傅们干活的工棚里,把图纸摊在他们面前的长条桌上。
几个老钳工和焊工放下手里的活围过来,凑在桌边看那些图纸。
工棚里安静了一会儿。
一个人蹲下去用食指顺着图纸上的一条焊缝路径走了一遍;
有一个人指着炮架连接处的螺栓孔布置图和旁边标注的紧固力矩,皱着眉看了一会儿又松开。
最老的那个钳工看完之后直起腰来,沉默了一下,开口说的话代表了所有人的共同判断:“这玩意儿,是把山炮变成重机枪的待遇了。”
陈靖宇站在图纸旁边没有说话,他把图纸卷好收起来,走出了工棚。
天上的雪还在下,他蹲在门口,把棉帽的护耳重新放下来盖住耳朵,整理好被风吹乱的图纸,然后转身朝装配车间的方向走去,开始做加工前的准备工作。
造炮最难的环节是炮管。
哈尔滨没有现成的无缝钢管,仓库里翻遍了也找不到一根能够承受山炮膛压的管材。
陈靖宇蹲在材料棚里,面前摆着几根从各处搜罗来的钢管样品,有从日军旧营房拆下来的水管,有从废弃机车上锯下来的蒸汽管,还有几根从民用锅炉上拆下来的薄壁管。
他逐一检查了管材的壁厚、材质和直线度,没有一根能满足基本要求。
他把最后那根蒸汽管放下,站起来拍了拍手上的灰,转身走向了锅炉房旁边的锻造工棚。
从鹤岗煤矿运来的优质钢锭堆在工棚外面的雪地里。
钢锭不大,但质地均匀,杂质少,是鹤岗矿区自产的矿砂在土法炼钢炉里炼出来的,品质不算顶尖,但用来做炮管的毛坯足够了。
陈靖宇蹲在钢锭旁边,用粉笔在几根锭身上画了标记,让工人们按标记先挑出几根匀称合用的抬进工棚。
工棚里那座自制的反射炉已经提前预热,炉膛用耐火砖砌成,鼓风机呼呼地往炉膛里送风,将炉温快速提升上去。
陈靖宇站在炉口,用一根长铁钎调整了一下炉膛内燃烧的木炭分布,使炉膛各处的温度均匀,然后将钢锭逐根送入炉膛里。
他盯着炉膛里的钢锭,当钢锭表面呈现出均匀的橘黄色时,用长钳夹住钢锭的一端,与工人们合力将它拖出炉膛,迅速送到那台借来的水压机下方。
水压机是从一家停工的铁工厂里借来的,不算大,但产生的压力足够对付炽热的钢锭。
陈靖宇站在水压机旁边,指挥工人操纵水压机的手柄,使压头缓慢而均匀地压在钢锭上,反复锻打,将方形的钢锭逐步镦粗、整形,最终形成一根圆柱形的毛坯。
每锻打一轮,钢锭的温度就会下降一些,颜色从橙黄变成暗红,他就在钢锭热量的临界点上将其重新送回炉膛加热,然后再取出来继续锻打。
这样的循环重复了好几次,直到几根毛坯的外形和直线度都符合了他的划线标准。
最关键的工序是钻膛。
陈靖宇把那台老式皮带车床彻底改造了一遍,拆掉了原来的小刀架和尾座,在床身导轨上固定了一套专用的深孔钻夹具,刀架上装了一根自制的加长钻头。
钻头的材质是用回收的弹簧钢锻打成形后淬火处理过的,硬度虽然比不上正经的高速钢钻头,但在控制好进给量和冷却效果的条件下,足以完成一次性的深孔加工。
他启动车床的主轴电机,皮带带动工件缓慢旋转,然后用手轮控制刀架,使钻头沿着工件的中心轴线缓慢进给。
冷却液用的是菜油,库存有限,他从食堂借了半桶豆油掺杂着用。
菜油沿着钻杆与孔壁之间的间隙流入切削区域,冒着油烟和白色的蒸汽导出,带着细碎的铁屑。
每隔一段时间他就要停下来,退刀排屑,重新涂油,然后继续进给。
他一个人操作钻床,守在钻杆的末端,进度不是很快。
炮管整个钻膛的过程花了两天,当钻头从毛坯的另一端穿出时,钻出的炮管内壁光滑通直。
炮闩的结构,他采用了横楔式,用整块合金钢直接铣出闩体和闭锁面。
横楔式炮闩的活动部件数量远少于传统的螺纹式炮闩,所需的高精度密封和闭锁面只有镗铣一道工序,省去了复杂的螺纹加工和额外淬火工序。
铣削完成之后,他在炮闩的闭锁面上涂了一层红丹粉,与炮尾的闩座对研,边研边检测接触面积直到闭锁面与闩座的接触面积超过了七成。
复进机的密封垫圈他也找到了办法。
没有现成的液压密封件,他用从老乡那里收来的厚水牛皮切成条状,在甘油中浸泡数日使其软化并增加密封性,然后层层叠加,裁剪成与复进机缸体口部相匹配的垫圈形状,装到复进机活塞杆的密封槽中。
装配时,陈靖宇用手推了推活塞杆,感受了一下密封圈与缸体内壁之间的滑动阻力。
阻力均匀,没有明显卡滞。
他又检查了一遍注油口,拧紧之后将复进机组装到上架的相应接口上。
组立那天设在锅炉房旁边的临时装配车间。