炮管口径大,需要承受的膛压极大,制造极为困难。炮弹击发时,炮管内外温差、压差极大,对炮管材料要求极高。
黑火药时代,火药性能较低,炮弹压力有限,使用熟铁、精铜作炮管,尚能差强人意。
到了无烟火药时代,火药性能急剧上升,只能使用精钢作炮管。考虑到耐磨性问题,必须在精钢中加入稀有金属,特别是锰元素,以提高炮管钢度。
时至今日,高性能坦克火炮炮管仍是一项高精尖技术,只能中、美、俄、德等少数国家能够制造。
有了枪管、炮管,其他枪炮零部件不难制造。但中兴公司制造枪管、炮管,仍然花费了极大的工夫。
这项工作由总工程师唐约翰具体负责。为了确保枪管、炮管的耐用性,防止步枪、火炮炸膛,中兴公司决定采用新型工艺制造炮管、枪管。
所谓新工艺,便是以圆柱性钢坯为原材料。先在钻床上为钢坯钻孔,再在镗床上使用镗刀精加工炮管、枪管内膛,最后使用特制刀片划刻膛线。
十九世纪初期,欧美军工厂已经使用这种新工艺制造枪管。吴捷军中装备的德莱赛步枪,其枪管就是以这种工艺制造的。
现代枪炮仍使用此种工艺制造枪管、炮管,只不过工艺更加复杂,需要锻压、电渣重熔、深孔加工、身管自紧、内膛精加工等数十道复杂工艺。
仁和洋行唐约翰花费重金,购买到制造枪炮管的钻床、镗床等专用机器。
中兴公司枪炮厂采用钢铁厂生产的钢坯做原料,试制枪管、炮管。然而,购买自国外的机床,主要是用来加工熟铁的,其钻头、镗刀、膛线刻刀硬度不够,不能加工钢坯。
另外,为机床提供动力的蒸汽机马力不够,只得从姑塘造船厂调来船用大马力蒸汽机。
唐约翰只得重新铸造、打磨钻头、镗刀、膛线刀片,又花费了许多工夫,总算制成了两支8mm内径枪管、一个75mm内径炮管。
按照吴捷指示,唐约翰在制作炮管的钢水中加入了锰,生成锰钢。这种锰钢硬度极高,能够有效应付炮弹对炮管的磨损。
日后大名鼎鼎的德国克虏伯火炮,正是以采用锰钢而闻名于世。
制成了枪管、炮管,其他火炮、火枪零部件就好办多了。
但中兴公司精力有限,尚未制成样枪、样炮。
唐约翰坦言,从枪管炮管到样枪样炮,从样枪样炮到批量生产,还有很长的路要走。工厂必须重新设计生产线,必须培训熟练工人,必须扩大钢铁产能。这其中,第一步都耗时耗力。但他又说:
“中国人吃苦耐劳,几乎不向工厂索取任何报酬。也非常聪明,模仿能力很强。很多工人并不识字,却能掌握复杂的技术要领。假以时日,枪炮厂一定能生产出大批量的枪炮来。”
是的,有了枪管、炮管,不难制作样枪样炮。有了样枪样炮,不难实现量产。
眼前两支8mm枪管,一个75mm炮管正摆在桌子上。
吴捷上前视察,只见枪管、炮管闪出明亮的幽光。其外表光滑锃亮,内径阴线和阳线均匀连贯。再看炮管切口,钢铁紧密坚固,与生铁、熟铁截然不同。吴捷拎起枪管、炮管,觉得分外沉重。他勉励他们道:
“大家在短短时间内生产出了枪管、炮管,成果显著,很不容易。这些枪管、炮管凝聚了全厂工人的心血,印证了中外人民的友谊,必将在世界历史上留下浓墨重彩的一笔。
“大家要注意,我们此次创办枪炮厂、弹药厂,以钢铁作枪炮原材料,以无烟火药作弹药装药。这是一种全新的生产技术,将创造出前所未有的步枪、火炮,创造出威力超强的炮弹、子弹。
“譬如,金属定装弹、锰钢炮管、火炮反后座装置,每一项发明都是划时代的。我们将创造巨量的财富,也将在国内战争中装备起最先进的枪炮,获得问鼎天下的实力。
“在枪炮量产过程中:一要引入标准化概念,制定标准化制造流程。各类零部件要通用,同一型号的枪炮,零部件要实现彼此通用。对于易损件,要留足备用件。
“二要控制公差,提高机器加工精度,每个零部件都要制订误差标准。只有这样,才能变手工制造为大规模机器生产。”