从59到VT1A的跨越

材料到电子,从加工工艺到整车集成,从需求研究到综合设计等一系列高新技术,是国家工业基础和国防工业实力浓缩的“结晶体”,没有强大的工业实力和科研能力,只能是纸上谈兵,画饼充饥。有人说,在坦克装甲车辆技术领域有两个“最”,一个是制造工艺最复杂的火炮,它的原理很简单,广大“粉丝”都能说出个一二,但要造出一门好炮绝非易事,小作坊里是绝对“山寨”不出来的;一个是原理和设计最复杂的传动装置,纯机械传动还简单一些,而双功率流液力机械综合传动的原理就像天书一样令人眼花缭乱,一些细节问题笔者现在也是云里雾里的。借此机会,笔者谈一谈坦克炮制造的几项关键和特殊工艺。

坦克炮的最大有效射程、穿(破)甲威力、精度和寿命等指标,是三代主战坦克的核心战技指标。有媒体介绍说,就坦克的火力而言,我国研制的125毫米高膛压滑膛坦克炮使用钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹时,可在2 000米距离上击穿850毫米的均质装甲,而使用特种合金穿甲弹(弹芯长径比为30:1)时,在同样距离上的穿甲能力达960毫米以上,而美国M1A2主战坦克在2 000米距离上的穿甲能力仅为810毫米,德国的“豹”2A6主战坦克约为900毫米,日本的90式主战坦克仅为650毫米。所以,就坦克炮威力这一项技术指标而言,我国无疑处于领先地位。这也从另一个侧面诠释了我国坦克炮的制造水平。

在坦克炮制造过程中,身管是工艺最复杂的部件,因为身管的工作环境极为恶劣——火药燃气的温度高达3 000摄氏度以上,炮膛内壁的压强高达500～700兆帕,身管制造必须直面高温、高压、摩擦、腐蚀四大难题,经过材料制造(钢铁制造、锻造、热处理等)、内外径加工、自紧处理、内膛研磨、药室加工、外壁精加工、射击试验等数十道工序。在复杂的加工过程中,火炮身管材料的真空冶炼和电渣重熔技术,身管内膛成形的深孔加工技术(也就是要在长达五六米的身管毛胚件上,“钻出”一个与坦克炮规定内径一致的深孔,这是普通车床绝对干不了的活),增强身管强度的液压(机械)自紧技术,提高身管寿命的全膛镀铬技术等,是坦克炮制造的几个关键工艺流程。下面说一说鲜为人知的电渣重熔技术和身管自紧技术。

所谓电渣重熔,就是制造火炮身管所用钢材的二次精炼技术,其基本原理是在电炼钢炉中,将已经拉成细丝的精炼钢材像电焊条一样作为导体通电,钢丝在强大电流的作用下熔化成钢滴,钢滴下落过程中穿过渣层,钢滴和渣池的精炼物质充分接触,有效地去除了钢中的杂物和有害元素(硫、铅、锑、铋、锡),然后落入金属熔池凝固成纯净的钢锭。经过电渣重熔的钢锭其塑性和韧性大大增强,成为锻造火炮身管的优质钢材。据说,有经验的专家甚至可以通过电渣重溶钢材的产量,推断出可能生产的火炮数量,足以可见电渣重熔技术的重要。

所谓身管自紧技术,就是对火炮身管内膛进行加压,将身管内表面的凸凹不平处全部碾平,同时使身管内表面形成像一张纸预先绷紧一样的塑性变形,这样身管外层对内层就产生了预应力,坦克射击时这种预应力就使身管外层又像是增加了无数层薄筒一样,有效抵御射击的高膛压。经过自紧的身管不仅强度大增,而且可以使身管做得更薄,进而降低火炮重量。身管自紧技术说起来复杂实际上很简单,大家都看过棍棒劈身的武术表演,其实,被打者事先都要运气(被打部位肌肉绷紧),只有运足了气(产生预应力)那些有武功的人才能身坚如石,否则谁挨一棍子都受不了。我国于70年代中期开始应用身管自紧技术,105、120和125毫米坦克炮都应用了自紧技术进行强化处理。自紧方法主要有机械自紧(棒压法)、液压自紧(水压法)、爆炸自紧(气压法)等。机械自紧就是在推床上将一个长杆推头(叫自紧头,微大干内膛)以数百吨的机械力推人身管内膛,强力挤压身管进行自紧。液压自紧就是将身管两头“堵住”,然后将高压液(水)以2 000～4 000兆帕的压力注入身管内,对身管进行强化处理。经过从材料精炼到身管自紧、全膛镀铬等制造工艺和技术的创新,我国坦克炮不仅威力、精度达到了世界领先水平,而且寿命也已经达到了700发以上。

另外,VT1A型主战坦克研制和生产所涉及到的猎-歼式火控技术、复合式反应装甲技术、液力机械综合传动技术、高功率密度发动机技术等,都从不同的侧面反映和代表了我国兵器工业部件制造的最新水平。可以相信,我国研制的新一代外贸主战坦克,将以其优异的性能、合理的价位、广泛的适用性等吸引越来越多的国外客户,占有越来越大的国际市场份额,为维护世界和平做出更大的贡献。