炮管筆直,炮架堅實,炮閂牢靠,可當第一門122毫米榴彈炮的樣炮在測試場上架起來,準備進行首次瞄準與射擊聯動測試時,楊勇卻發現了一個比深孔鑽削更“磨人”的難題——炮手趴在瞄準鏡前,擰動高低機和方向機手輪時,那眉頭皺得能夾死蒼蠅。
“楊工,這‘眼睛’(瞄準鏡)和‘手’(操控機構),跟咱這炮身子,咋有點‘各唱各的調’啊?”從部隊借調來的老炮手,姓趙,是個實誠人,摸著那臺從瓦窯堡帶來、修復過的老式重炮瞄準鏡,又試了試連線炮身的高低機手感,直嘬牙花子,“鏡子裡的分劃是歪的?感覺不對。調方向,這手輪轉起來,有時輕有時重,還有‘曠量’,精細瞄準根本談不上!”
楊勇的心一下子沉了下去。他親自趴到瞄準鏡前,眼睛貼近目鏡。遠處標靶在視野裡確實有點微微傾斜。他再緩緩搖動高低機手輪,炮管仰俯,能感覺到齒輪齧合間有輕微的、不均勻的阻滯感。“問題大了!”他直起身,臉色凝重,“火控系統,是重炮的‘眼睛’和‘神經’。眼睛看不準,手腳不聽使喚,炮管子再粗也是瞎打! 瓦窯堡的老鏡子、老機構,跟咱們新造的炮身,尺寸、公差、安裝基準面,肯定存在系統性的適配偏差!這玩意兒,比加工單個零件還麻煩!”
他立刻召集了一個精幹的 “火控系統國產化攻關小組”,成員包括從瓦窯堡帶來的光學技師、機械設計師,以及特意從奉天、大連等地光學儀器廠和精密機械廠抽調的技術骨幹。首要任務,不是抱怨,而是 “解剖麻雀”——把現有的瞄準鏡、高低機、方向機全部拆解,精確測量每一個零件的尺寸、形位公差,並與新造炮身上的安裝介面資料逐項比對。
“問題找著了!”幾天後,負責比對的光學廠老師傅老秦,戴著老花鏡,指著密密麻麻的資料表,“瞄準鏡鏡筒與炮身安裝座的配合止口,咱們新加工的座子直徑,平均比鏡子原有配合尺寸大了毫米! 安裝時全靠螺絲硬擰,鏡筒輕微變形,光軸能不歪嗎?還有這高低機的蝸輪蝸桿副,咱們用日式機床加工的蝸桿,螺旋角精度和表面光潔度不夠,跟瓦窯堡帶來的蝸輪咬合時,就有那種‘一格松、一格緊’的卡頓感!”
“毫米……蝸桿精度……”楊勇摸著下巴,“這說明兩個問題:第一,咱們缺乏製造和檢測高精度光學機械介面的專用裝置和標準。第二,日式機床的極限精度和咱們的工藝,直接仿製瓦窯堡的精密火控零件,有天花板。得兩條腿走路!”
他迅速部署:“第一條腿,復刻最佳化,解決有無。 老秦,你們光學廠,就以瓦窯堡的瞄準鏡為藍本,但根據咱們實測的炮身安裝座尺寸,反向修改鏡筒介面零件的圖紙! 做到嚴絲合縫!鏡片研磨、分劃板刻制,能復刻的先復刻,同時研究用東北能找到的光學玻璃和鍍膜工藝替代。第二條腿,關鍵部件,自主攻堅。 高低機、方向機的精密傳動部件,尤其是蝸輪蝸桿、齒輪齒弧,不能再簡單仿製了。咱們要重新設計,最佳化引數,並制定更嚴格的加工和檢測工藝!”
攻堅首先在光學廠展開。復刻瞄準鏡,最難的是光學鏡片的研磨和鍍膜。瓦窯堡帶來的鏡片庫存有限,且規格特殊。老師傅們嘗試用東北能找到的k9光學玻璃替代。“楊工,這k9玻璃硬度差點,研磨時要更小心,壓力、轉速、磨料配比都得調。”一位眼鏡片都磨了半輩子的老師傅小心翼翼地說。
“調!做實驗!記錄每一組引數下的面形精度和光潔度!咱們不求一下子達到原版水平,先要達到可靠的軍用觀測標準!”楊勇給技術人員鼓勁。車間裡架起了簡易的干涉儀(原理模擬)和星點板,一遍遍測試,一點點調整。當第一批用替代玻璃研磨、鍍了單層增透膜(土法真空鍍膜機改造)的物鏡和目鏡組裝起來,透過它看出去,雖然視野亮度和銳度比原版略遜一絲,但成像清晰,分劃準確,基本滿足要求。
機械部分的攻堅更繁瑣。楊勇親自領著機械設計師和從大連機床廠調來的精密加工專家,重新設計高低機和方向機的傳動方案。“原版的蝸桿螺旋角是14.5度,咱們的機床加工這個角度誤差大。能不能改成15度標準漸開線蝸桿?雖然傳動效率理論值微變,但加工容易保證精度,也更利於標準化!”設計師提出。
“可以嘗試!但要做受力分析和壽命測試!”楊勇同意,“還有,齒輪材料,用咱們現在能穩定供應的優質滲碳合金鋼,熱處理工藝要最佳化,提高表面硬度和耐磨性。加工完,必須用新做的齒形齒向檢測儀(簡易投影式)百分之百檢查!”
加工這些精密小零件,奉天重機那些“傻大黑粗”的機床不太靈光了。攻關小組盯上了大連機床廠修復的幾臺瑞士產精密萬能銑床和磨床。操作這些寶貝的,是廠裡留用的幾位老師傅,其中一位姓曲的師傅,當年曾為鬼子加工過航空儀表零件,手藝超群。
“曲師傅,這個新設計的15度蝸桿,螺旋線導程公差要求正負毫米,您看……”楊勇拿著圖紙,態度誠懇。
曲師傅推了推老花鏡,仔細看了看圖紙,又摸了摸機床的絲槓和分度頭,沉吟道:“楊工,這床子精度是夠,但幹這活兒,三分靠機器,七分靠調校和手感。特別是磨削最後幾刀,進給量得以‘微米’計,還得實時檢測。咱們得做個輔助的線上測量支架。另外,冷卻液必須用純淨的煤油,不能有雜質。”
“按您說的辦!需要甚麼配件,馬上做!”楊勇全力支援。在曲師傅這樣的老師傅和精密機床的加持下,一批批精度遠超日式機床加工的蝸桿、齒輪、齒弧被製造出來。
最後的總成適配除錯更是精細活兒。新的瞄準鏡裝上修改後的介面,穩穩卡入炮身安裝座,不再需要蠻力。炮手老趙再次趴上去,緩緩轉動高低機手輪。“嘿!順溜多了!基本沒有卡頓感了!鏡子裡的十字線也正了!”
但楊勇還不滿意,他要求進行系統性精度測試。在專用測試臺上,模擬不同射角和方向,用高精度經緯儀測量炮管實際指向,與瞄準鏡分劃指示進行對比。
“150炮方向機,在左轉30密位時,存在0.2密位的回差……”
“122炮高低機,在俯角超過15度後,手輪力矩有輕微增加……”
一個個微小的偏差被檢測出來。攻關小組針對每個問題,調整相關零件的配合間隙、潤滑方式甚至區域性結構。齒輪側隙加調整墊片,滑動面修改油槽,手輪力矩最佳化傳動比……
當三款重炮的火控系統陸續透過嚴格的模擬測試,達到“操作靈活、指向精確、重複定位可靠”的既定標準時,火控攻關小組的眾人才算真正鬆了口氣。
老炮手趙班長摸著煥然一新的操控裝置,感慨道:“這下舒坦了!眼睛亮,手腳聽使喚,心裡才有底!這炮,總算像個‘熟手’用的傢伙了!”
老秦師傅撫摸著那臺由他們親手復刻、最佳化的瞄準鏡,對楊勇說:“楊工,雖然比不上最頂尖的洋貨,但這是咱們自己一點點磨出來、調出來的‘眼睛’,看得清,指得準,夠用了!”
曲師傅則看著那些光潔精密的傳動部件,難得地露出笑容:“這手藝,總算又用在正道上了。”
楊勇看著整合了東北光學與精密加工資源、終於實現基本國產化並穩定適配的火控系統,對老周說:“老周,‘眼睛’和‘神經’的問題,咱們也算基本解決了。雖然還能更精更好,但打準敵人,已經夠了。接下來,該讓這有了‘好眼睛’和‘靈手腳’的鐵傢伙,真正吼一嗓子,看看威力了!”
火控系統的成功適配,為重炮賦予了精準的靈魂。東北自產的重炮,即將告別“概略瞄準”的時代,向著指哪打哪的精銳之路,邁出了關鍵一步。