坦克的“心臟”(發動機)和“雙腿”(底盤)研發相繼取得突破性進展,整個瓦窯堡兵工廠的目光,自然而然地聚焦到了下一個關乎生死存亡的核心問題上——裝甲防護。這層鋼鐵外衣的堅固程度,直接決定了未來坦克在槍林彈雨中的生存能力。
負責裝甲研發的彭家蒙,這位身材魁梧、手掌粗壯的底盤和結構專家,此刻正對著一塊從日軍九七式坦克上切割下來的均質裝甲板樣品發呆。旁邊放著測試記錄:用繳獲的日軍37毫米戰防炮在標準距離射擊,裝甲板被成功擊穿,留下一個邊緣翻卷的窟窿。
“不行,光靠增加厚度太笨重,而且效果有限。”彭家蒙搖著他那顆大腦袋,對圍過來的林烽、榮克、楊勇等人說道,“鬼子裝備的47毫米反坦克炮威力更大,咱們要是造個二三十噸的鐵疙瘩,機動性沒了,還未必扛得住揍。得想點巧辦法!”
他拿起粉筆,在旁邊的黑板上畫了起來,不再是簡單的厚板,而是一個帶有明顯角度的斜面。
“第一個思路,傾斜裝甲!”彭家蒙用力在斜面上畫了一條線,“咱們不把裝甲板直愣愣地豎著,而是讓它帶一個角度,比如正面裝甲,我們設計成30度甚至更大的傾角。這樣有甚麼好處?”
他自問自答:“第一,等效厚度增加!”他在斜面的垂直方向畫了一條虛線,“看,炮彈實際要穿透的裝甲路徑,比裝甲板本身的物理厚度要長!簡單算一下,30度傾角,等效厚度差不多是實際厚度的倍!咱們用更薄的鋼板,就能達到更厚的垂直裝甲的防護效果,省重量!”
“第二,也是更重要的,增加跳彈機率!”彭家蒙做了一個彈手指的動作,“圓頭或者風帽穿甲彈打過來,撞在傾斜的表面上,很容易因為力的分解而被‘滑開’,就像打水漂一樣!只要角度合適,炮彈直接就飛了,連個坑都留不下!”
這個原理簡單直觀,立刻得到了大家的認同。林烽點頭:“這法子好!四兩撥千斤!咱們的坦克不能光捱打,得讓鬼子的炮彈找不到北!”
“光是傾斜還不夠。”彭家蒙話鋒一轉,又畫出了一個夾心餅乾似的結構,“第二個思路,複合結構裝甲! 我不想用單純的均質鋼甲。我琢磨著,咱們可以搞一個‘三明治’!”
他在黑板上畫出了三層結構:“最外面一層,用咱們自己能軋製的10毫米厚的高硬度鋼板,負責磕碎炮彈的被帽或者讓它變形;中間一層,不用鋼,用5毫米厚的緻密硬木——比如咱們太行山多的棗木或者榆木,經過防腐和壓縮處理;最裡面一層,再用3毫米的韌性較好的鋼板。”
看著眾人疑惑的目光,彭家蒙詳細解釋:“這可不是瞎搞。外層硬甲負責硬碰硬;中間的木層,看起來不起眼,作用可大了!第一,它能吸收和分散衝擊波,削弱穿甲彈的‘後效’;第二,當穿甲彈芯(如果是碳化鎢之類的硬質彈芯)穿透外層硬甲後,進入木層,木質的纖維結構會使其發生偏轉、甚至斷裂,極大地降低其穿透能力!這就好比一拳打在棉花和鋼絲混合的墊子上,勁兒被卸掉了大半!最裡面的韌性鋼板,則是最後的防線,主要防止崩落的碎片傷及乘員和裝置。”
這個“土法複合裝甲”的思路,讓所有人都感到新奇。李均沉吟道:“老彭這個想法……有道理!不同材料組合,利用其不同的物理特性來協同防禦,這思路很前沿!雖然比不上國外那些機密的高階複合裝甲,但絕對比單一均質鋼甲效果好,而且材料咱們基本能解決!”
楊勇也表示支援:“外層硬,中間柔,內層韌,這個組合理論上能有效應對穿甲彈的穿甲、破甲彈的金屬射流!關鍵是工藝,怎麼把這三層可靠地結合在一起?”
“焊接肯定不行,不同材質焊接性差,而且高溫會破壞木材。”彭家蒙顯然早有思考,“我打算用大型鉚接加特殊粘合劑的方式。在裝甲板邊緣和關鍵受力點用高強度鉚釘連線,同時在鋼板和木層之間,塗上咱們自己用魚膠、松香和其他材料熬製的特種膠,增加結合強度和密封性。”
“我看行!”林烽一錘定音,“理論通了,就動手幹!老王,10mm和3mm的鋼板軋製交給你們了!老周,負責加工鉚釘和鉚接工裝!老彭,你需要甚麼樣的硬木,去找後勤的老劉,讓他帶人上山選料,要最硬最乾的!老唐,那個特種膠,你帶著化工組的人,按老彭的要求,儘快試驗出來!”
任務分派下去,瓦窯堡兵工廠又開啟了一個新的攻關方向。
· 軋鋼車間:小型軋機轟隆作響,將通紅的高碳鋼鋼坯軋製成指定厚度的鋼板,然後進行淬火和回火處理,確保外層鋼板達到最高的表面硬度。
· 木工車間:原本主要生產槍托和包裝箱的木工們,迎來了新任務。精心挑選的棗木和榆木板材被送入特製的烘乾窯,去除水分,然後在大功率的壓力機下進行壓縮,增加其密度和強度。工人們按照圖紙,將壓縮後的硬木加工成精確的尺寸。
· 化工組:幾個大鍋裡熬煮著奇怪的混合物,魚膠、松香、還有一些不知名的植物汁液在高溫下翻滾融合,唐忠祥戴著口罩,不停地攪拌、觀察粘稠度,記錄著配比。經過多次失敗,終於熬製出了一種冷卻後韌性極佳、粘合力強的棕褐色膠體。
· 裝配區:彭家蒙親自指揮工人們進行“三明治”裝甲的組裝。先清理鋼板表面,塗上厚厚一層特製膠,然後將壓縮硬木板嚴絲合縫地壓上去,再蓋上內層鋼板。用巨大的G形夾臨時固定後,開始在預先鑽好的孔位上鉚接。特製的高強度鋼鉚釘被燒紅,在空氣錘的衝擊下,將三層結構牢牢地鉚接在一起。鉚接完成後,整個裝甲板被送入一個低溫烘房,使膠合劑徹底固化。
幾天後,幾塊按照彭家蒙設計製造的複合裝甲試驗樣品製作完成了。一塊是簡單的垂直放置,另一塊則被固定在了一個可調節角度的鋼架上,傾角設定為30度。樣品看起來其貌不揚,邊緣露出木層和鉚釘頭,與傳統光滑的鋼裝甲板截然不同。
測試場地選在廠區後山一個廢棄的採石場,確保安全。測試武器是一門繳獲的日軍41式75毫米山炮,這是目前能模擬的、威力接近日軍主力反坦克炮的武器。林烽、榮克、所有工程師以及主要技術骨幹都到場了,氣氛緊張而期待。
“第一組測試,垂直放置複合裝甲!”彭家蒙親自下令。
炮口瞄準了那塊垂直的複合裝甲板。
“轟!”
炮口噴出火焰和濃煙,炮彈呼嘯而出!
“鐺!!!”一聲震耳欲聾的巨響!
炮彈成功擊穿了裝甲板,但在背面,破口明顯變小,邊緣也相對整齊,沒有出現大面積的背面崩落。更重要的是,穿透後的彈體似乎發生了斷裂,動能大減。
“有效果!”李均上前檢查後喊道,“穿透深度比擊穿同等厚度均質鋼甲淺,後效明顯減弱!”
“第二組測試,30度傾角複合裝甲!”彭家蒙聲音帶著興奮。
炮口緩緩移動,瞄準了那塊傾斜的裝甲板。
所有人都屏住了呼吸。
“轟!”
炮彈再次出膛,劃破空氣,直奔那傾斜的暗灰色表面而去!
就在接觸的一剎那——
“滋啦——咻!!!”
沒有預想中的劇烈撞擊和穿透聲,取而代之的是一陣令人牙酸的尖銳摩擦聲,以及炮彈被猛地彈開、飛向遠處山體的呼嘯聲!
炮彈……被彈開了!
眾人愣了一秒,隨即爆發出震天的歡呼!
彭家蒙第一個衝上去,林烽等人緊隨其後。只見那傾斜的複合裝甲板上,只留下了一道深約兩三毫米、長約二十多厘米的白色劃痕,像被巨人的指甲撓了一下,連最外層的高硬度鋼板都沒有被完全撕開!
“跳彈了!真的跳彈了!”田方激動地大喊。
彭家蒙用他那粗大的手掌,用力拍打著那塊僅僅留下劃痕的裝甲板,發出“砰砰”的悶響,臉上洋溢著無比自豪和興奮的笑容,聲音洪亮地宣佈:
“就這!就咱們這‘夾心餅乾’加‘歪脖子’的裝甲,我敢說,小鬼子的那甚麼垃圾47毫米反坦克炮,來了也得乾瞪眼!根本打不穿!”
林烽看著那淺淺的劃痕,再看看興奮得像個孩子似的彭家蒙,用力拍了拍他的肩膀:“老彭,你這腦袋瓜子,值千金啊!這下咱們的‘鐵王八’,殼子夠硬了!”
榮克也感慨道:“傾斜角度加上覆合結構,這防護水平,確實可能超過了日軍同期的大部分坦克。咱們這是在用智慧和材料學,彌補工業基礎的不足啊!”
裝甲防護關的成功突破,讓瓦窯堡坦克研發組的信心達到了一個新的高度。發動機、底盤、裝甲,三大核心繫統均已展現出超越模仿物件的潛力。現在,只待那根關鍵的曲軸加工完成,就能進行激動人心的總裝測試了!太行山深處自主製造的鋼鐵猛獸,已然呼之欲出。