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浮沉枯荣潇洒事 驰骋四海谋通途

2016-03-24

现代兵器 2016年3期
关键词:火炮加工

周燕生(1930-2012年),祖籍浙江诸暨,1952年毕业于清华大学机械工程系,毕生致力于新中国火炮事业,历任多型火炮总设计师、某大口径火炮厂总工程师、厂长。国家科技进步一等奖、兵器工业功勋奖等荣誉获得者。周燕生总师生前著有回忆录《浮生回眸——自言自语讲故事》,本刊对回忆录进行整理后发表此文,以示缅怀。

PLL01型155毫米加榴炮是国内研制的第一种采用西方技术的北约制式的大口径火炮,它是我国开始摆脱苏联火炮发展体系,逐步走上独立自主道路,创建中国特色的火炮研制和理论体系的开端。周燕生(中间者)作为该系统的总设计师在早期的消化、吸收、创新过程中做了大量艰苦而细致的工作

上世纪80年代,是我国广泛与国外接触的黄金时期。部队考虑如何改进武器技战术水平,增强国防实力,工业部门则渴望利用这个大好时机,引进先进研制手段,加速实现科研、生产现代化进程。但当时我们面临欧美各国对我实行严格的技术封锁政策等诸多不利背景。恰在这时,以布尔博士为首的英国A公司推介他们开发的GHN-45型155毫米加榴炮及其生产技术,钻了欧美等国的空子。我方经过洽谈、考察,最后与外方签订全面转让合同,开始引进其火炮样品、研制技术、生产设备,同时对我国火炮工业各厂原有科技、生产线进行改造程。

引进过程

155毫米加榴炮系由名气不大、美国人布尔博士主持的英国A公司研制完成,生产一批售出,又转交奥地利改进、批产(型号为GHN-45型155毫米加榴炮),开始向国际上销售。

布尔博士是工程技术界的传奇人物之一,是个博学多才且具有超前思维,敢于创新的火炮专家。他在火炮研发事业中永不停步,持续推陈出新,极具独创性,直至被人暗杀身亡。早期他在加拿大搞个射程超远距离火炮,又名探空炮,想利用其击落导弹(我国亦曾于上世纪80年代在钱学森领导下进行过与此相似的项目,我厂曾为其加工过超长的身管),后因故被美国判罪。出狱后布尔博士奔赴英国,在他的探空炮技术基础上,在炮弹结构上开发了底部排气技术,大幅提高火炮射程,与当时国际上同行的火箭增程弹相比,具有不减少弹丸威力和易于控制散布精度的优点,他同时改进、发展了155毫米火炮,获得一些国家的认可和订货。在洽谈时,我与他多次面谈过,感觉他的确是个较全面的火炮专家,知识面广、思维缜密,能够做到理论与实践密切结合,属于勇于奋斗,精于钻研的一个人,值得我们学习,到现在我还保存着他当年的技术报告记录。但此人也有软肋,那几年他几乎成了国际火炮市场上的风头人物,不断扩张研制项目和产品,甚至把推销和研制绑在一起,推销还不成熟的在研产品,在客户那里继续搞研制,即使已经成批生产的产品,配套的技术资料也很不讲究,粗糙低劣。如他按照合同提供给我们的工艺资料极不完整,几乎无可借鉴的价值。他经营的A公司里的科研团队,据我们观察,除他以外没有几个人技术专家,大多数人不是水平一般便是临时招聘起来的人,作为搪塞客户的手段。顶尖的技术专家兼精于推销的商人,这也算是西方社会的一大特色。

↑在奥地利某工厂参观精密加工设备(左三为周燕生)

1981年7月,英国A公司的主管来华,向我方介绍该公司研制的GHN-45型155毫米加榴炮的技术和产品情况,提出合作的意愿和建议。同年9月22日,张爱萍副总理批示有关引进的报告,同意与该公司继续接触谈判(即922工程的由来)。1982年秋,兵器工业部的北方工业公司及有关单位人员与该公司主管直接晤谈,由其介绍该炮基本技术状况及西方火炮技术发展现状信息,探讨我方引进的可能与方式,我受邀参加了这个活动,直接听取他们的讲解。1983年,我方先后派出火炮、弹药、引信、火控系统和院校专业人员去奥地利B公司等厂家,对该公司生产的GHN-45型155毫米火炮的生产技术及配套产品作全面考察;我参加了以李洪昌为首的火炮组考察谈判,并购进两门样炮和部分零部件,于国家靶场进行了全面考核试验,深化了对该炮性能的了解,写出考察报告,提供军方和领导机关参考。1984年12月,北方工业公司与英国A公司和奥地利B公司签署火炮全系统技术转让总合同,合同规定A公司提供生产图纸,完整的技术标准、技术规范、国际标准,生产工艺过程及所需专用工具图纸;此外,A公司根据选定的项目,提供检测和试验设备,包含液压试验台等。B公司提供生产所需全部技术资料,包括图纸、技术规范和工艺资料;负责订购数控加工中心、数控车床、三坐标测量仪焊接工作台和编程站等;提供产品毛培及成品零部件;负责我方技术人员到奥方或提供设备的国家厂房进行培训实习,派专家到我厂负责设备安装与调试。在较完整、全面包括生产所需软硬件项目的合同规范下,实质性的引进工作正式开始。此项目由东北地区各厂参与引进,唯原来将火炮部分交华北一工厂负责。后经我出面利用多个场合以地区配套原则和生产技术特点等理由据理力争,1983年夏,部里最终决定改由我厂负责,同时贯彻技术责任制,任命我为全系统的总设计师,兵器科学院火炮处吴景忱处长任机关主管工程师,组织、协调各厂的引进工作。

周总(右)在火炮生产现场

周总向来厂视察的兵器部原副部长唐仲文(左三)汇报155毫米火炮引进、消化、吸收工作情况

与此同时,我们派出多次考察团组对GHN-45 155毫米加榴炮在奥地利的生产线进行较详尽的考察了解,其中有火炮厂、身管坯料加工厂、铸锻工厂、液压管件加工厂、火炮试验射击场以及火炮专业测试仪器研究所参观考察,给我们的印象是这条生产线技术、装备属于国际上先进水平,实行的专业化分工协作的生产模式。其中如身管加工采用旋转锻造机,内外部一次成型,具有极高的效率;液压管件厂采用数控机床加工,精度高,有一套液压测试专用装置保证质量;特别是测试仪器研究所,人员不多,却能巧妙利用科学原理研究发展出多种国际上先进的测试仪器,如弹道测试仪等,体现了围绕火炮研发开展多项先进技术与仪器开发的能力,真是令人赞叹。对工厂的考察增加了我们引进该项技术的信心。

1984年年底开始,我厂陆续接收到对方交付的技术资料,开始消化了解具体内容,着手装备国产化工作,以便结合我国国情进行引进与仿制。1985年开始,我厂按照合同安排,派出几个团组到奥地利和生产机床设备的德国工厂等生产线上接受技术培训和设备验收工作,同时组织厂内技术人员做加工、试制各项准备工作。

火炮的试制工作分三步走,1985年9月完成弹道炮,利用我厂现有设备和130毫米加农炮的炮架,攻克加工工艺,提供给弹、药厂进行引进产品的弹道性能试验;1986年7月,根据外方提供的产品图纸,研制出初样炮,攻克了高强度钢板焊接等部分加工工艺;1987年,我们对进口图纸做了完善与改进,通过评审,进行部件、配套件、原材料和技术标准国产化的转化工作,利用已安装完成的进口加工设备,研制出正样炮,进入摸底和设计鉴定试验阶段,1987年11月,得出该产品满足使用要求的结论意见。我厂为“8910工程”生产出一批该火炮,准备参加40周年大庆阅兵典礼。与此同时,工厂继续努力解决一系列加工技术关键,完成全部国产化目标,并配合协作厂技术攻关。在1989年以后,到多个国家进行表演,开拓军贸渠道;1990年9月,获总参、国防科工委批准定型;1995年,获兵器工业总公司部级技术进步二等奖。

通过参与155毫米加榴炮的引进、消化工作,我厂的设计、加工水平获得大幅提高,生产线上的一些设备进入国际先进行列,对先进技术如身管自紧技术、三坐标测量等专业技术的掌握列国内前茅,工厂经过此番技术改造,生产线的面貌焕然一新,进入了全新的现代化的时代。

 周总正在向外宾讲解火炮身管的加工过程

技术改造

155毫米加榴炮这个引进项目的终极目标是火炮专业工厂的技术改造。包括两大组成部分,一是技术引进,即火炮设计、生产技术的引进,提高火炮整体技术水平的整套指导技术文件资料,包括产品技术条件、产品图纸、设备要求及明细、工艺资料技术标准、试验考评报告、计算书等,属于软件领域;二是在引进产品资料的同时,需要相应地对工厂进行必要的技术改造,进口先进加工设备或生产线,建筑新厂房,改进扩充工作地环境,实现研制和生产线的现代化,使先进的技术物化到产品中,保证产品达到先进水平,属硬件范围。国家为此投入的技术改造资金一部分用于支付技术资料等软件费用,大部分则用于兴建符合要求的新厂房,购买先进加工、检测设备和一些必要的非标准设施等实体可以看得见的项目。根据国家计委和国防科工委下达的统一的技术改造计划,在硬件方面新建总装配厂、搭建铆焊厂房、计算中心楼;改建炮身加工厂房、改建加工中心厂房(利用新建的科研加工基地)、扩建铸钢厂房,改建精铸厂房、改造冲压下料、热处理工房等建筑;从奥地利、德国购进加工机床和非标准设备30种、40台套。

我厂即按此统一部署,组织精兵强将落实此任务,由吴乃胜负责产品和冷加工;郑永源负责热加工并统揽技术改造的规划和实施,负责与搞建筑设计的第六设计院联系;郭景飞负责设备安装等三位副总工程师分别组织领导,具体实施。这三位不负众望,认真负责地执行任务,完满完成所有工作。生产工艺方面,将原供产品图纸国标化,对比原供的多国技术标准简化为GB或ISO,编制出国产化工艺规程,制造专用工装等,并提出若干技术关键如炮身自紧、炮闩上的开口环、高强度钢板焊接等,并组织攻关工作。硬件方面,我们利用国家提供的技术改造资金,建造新总装厂房、改造炮身、铆焊、精铸等原生产线,消化提供的安装图纸及有关机床性能资料,调整工房布局,设置加工中心车间以集中安装进口新设备,并便于管理,做好机床地基、风、水、电气管线等隐蔽工程的铺设和调试以及最后验收的准备工作,培养一批编程人员组成编程站,准备独立编制加工程序,建设专用的计量工房,为安装精密的三坐标机创造密封、恒温、恒湿的工作环境等。软硬兼施,软硬结合,使整个技术改造工作做得井然有序,稳妥顺利,按时或提前进行试生产,如包括机械加工、表面处理和热处理工艺的身管自紧生产线,建成后一次试加工成功。包括软硬件技术的两台高精度三坐标测量仪,异常顺利地开始运行。大家都认识到,所做的一切关系到工厂的进步与发展,故整个工作进行得井然有序,准备充分周到,实施过程中没有出现一点差错或失误,按计划完成安装、调试以及验收任务,使新设备从1986年开始陆续试车投产,至1988年全部参与正常生产,并掌握了生产技术、操作编程、产品检测、设备运行与维修管理的专业本领,赢得1986年来厂指导安装的外国专家们的赞许,并于1988年工厂技术改造项目全面完成后,成为本行业中首家具备先进生产技术的企业,在一些专业技术上位居同行业企业中的前列,许多项目均取得优越成果和丰富经验,特别是吸收国外先进技术经验,然后有所发展提升,而获得领导机关好评。

我国在中东某国展示155毫米牵引炮(右三为周总)

155毫米牵引加榴炮被列为“8910”阅兵工程中的一项,图为周总向国防科工委的领导汇报火炮研制情况

引进中值得回味的体验

几年的技术引进工作取得了成功,总结起来,有几点值得回味的体验。

以我为主,不等不靠 我们认识到,技术引进不等于简单的代换,要达到把它最终转换成我国自己的东西,为我所用的终极目标,我们发挥了自力更生精神,一切从自身条件和远景追求出发,脚踏实地地开展工作。

按合同交来的资料极具西方特色,技术标准多样,物资供应渠道繁复。我们对提供的资料中除必要体现其先进性的少数项目外,按照我国实情和资源情况大刀阔斧地进行改制,令对方的资料、指导人员按照我们的节拍和物质基础开展工作,争取到了全盘主动,及时为我们的仿制进程创造有利条件。

我们对于填补我国技术空白点的技术都毫无例外地予以保留。例如,我们保留对方提供的身管胚料成分、冶炼、锻造的专用技术标准,并与钢厂协调完全按其标准试制生产,试制出来的胚料材质、工艺过程和加工质量完全符合技术标准;架体焊接结构所用的高强度合金钢板,也按其技术条件要求鞍山钢铁公司试制,试制样品经我厂焊接工艺和强度试验过关后,落实了供应链;对于身管机械自紧工艺,我们把机械加工、校正、表面润滑处理、自紧设备及工艺、紧后热处理等全部工艺及准备工作,列为引进重点,一丝不苟地在厂内落实。

在舍的方面,如上下架结合所用的座圈大直径滚珠轴承,原资料注明需在欧洲工厂采购,我们在国内走访、调查多个厂家,终于在江苏一家工厂落实了生产供应关系,试制出的轴承完全满足使用要求。

学习中要有鉴别,不能囫囵吞枣 我们引进的产品总体上是先进的,但并不意味着所有部分、内容都必然是先进的。

西方的军工企业没有我们从苏联学来的军方制定装备规划,武器战技要求、试制、试验、鉴定、定型等一系列控制军品的质量、性能水平的严谨程序;在他们那里的产品没有鉴定、定型之说,产品即使销售出去了,也可以随时应买主需求,改进设计、提高性能而不受拘束。可以说,从开发到使用阶段他们产品的不规范性、灵活性很大,他们的技术文件也是如此,没有一套经过严格审定的固定下来的资料。而且西方企业随市场供应形势,其所经营项目经常变换,从业人员也不固定,双方选择的结果使人员素质良莠不齐,技术人员可以多次跳槽,在不同专业领域工作或长或短时间,因而专业性不强,这又与我们那时一锤定音,一业终身的国情截然不同。我们在引进时,注意到了他们与我们的重大差别,告诫大家决不能认为舶来的东西毫无瑕疵而盲目迷信,必须毫不松懈,做认真的鉴别工作。

外事中要防止吃亏上当 例如,对引进的产品图纸资料,我们不厌其烦地亲自上阵,一页页地进行评审,反复核对其批准手续是否完备,比照零件失误鉴定它的可靠性,各零部件之间连接是否确实,产品图上所标出的与实际技术标准是否对应等都认真处置认可后,再复制出我厂自己的文件。

我们发现A公司提供的工艺资料看似一箱装着厚厚几个巨册,数量极为可观,但翻阅后却发觉这些技术资料都是该公司首次试制初样品时编制形成的,编制时工作草率、没有必要的审查与签字程序不说,所选用的加工设备杂乱无章,工艺装置资料毫无参考价值,而且没有经过批生产时间考验,看来完全是拼凑起来的伪劣假货,根本不是成熟的工艺技术资料,我们如用来研制,只能起误导作用。更为可气的是,他们派来指导试制的一批工艺专家来厂后,我们在与这些“专家”初步接触后发现,这些人都是临时招来充数、混饭吃的食客,很多人没有在火炮厂工作过,根本没有能力指导试制加工工艺。我们忍无可忍,当面不客气地提出全部辞退,同时批评该公司的违约行为。几个事件后,他们发现中国人并不是容易欺骗、不是好惹的,出现违约事故,他们要承担金钱和信誉巨大损失的后果,我们态度越强硬,他们的态度反而会老实很多。

所幸的是,B公司与我们的合作令人满意。出自B公司的产品图纸资料,经过审查证明可信度较高。B公司驻厂负责人态度冷静、服务周到,他们提供的技术资料质量也较好,基本无可挑剔,我和他一直互敬互信,友好相处。B公司派来的数控、身管自紧和焊接专业的工程技术人员及在机台工作的工人确有真才实学,牢靠掌握精湛的先进技术和丰富的实践经验。我们给他们以礼遇和信任,充分发挥他们的作用。他们自然也乐于助人,毫无保留地把关键的技术知识传授给我们,为我们很快地掌握这些先进技术创造良好条件。

先易后难,仿制工作三步走 我们的产品是仿制苏联30、40年代产品而成的,我们生产线则是50年代建国初创时期建立的,30多年过去,我们的加工手段,包括工房、加工设备以及管理体制都处于严重的落后状态,要在技术引进过程中成功转变绝非易事。面对产品工艺先进而我们的新设备还处于安装过程中的过度、交接阶段,我们采取先易后难,各个击破,分三个阶段实施仿制工作的策略。

第一个阶段,以我厂原有加工条件按需要部分调整改造后,利用59式130毫米加农炮炮架,于1985年9月完成口径155毫米的弹道炮,为弹、药、引信厂先期研制提供试验平台。

第二个阶段,针对高强度合金钢板焊接性能差的特点,经多次试验选择了国产J-707焊条,并改善焊接工地环境,防止出现裂纹,利用进口并已安装好的钢板加工设备如数控火焰切割机、焊接回转台等加工上、下、摇、大架等焊接件,有效控制裂纹产生和焊件变形。初样炮于1986年7月完成,并进行炮全系统各项摸底试验。

第三个阶段,在引进设备安装调整并投入生产,我厂生产线现代化改造基本就绪后,需要通过实际使用验证其先进性,我们利用自紧机、校直机等突破身管机械自紧工艺、利用全套液压管件加工设备制造出合格的驻退机、复进机、平衡机、液压左盘等部件。于1987年5月完成按产品图纸和技术要求加工出全部国产化的精样炮,为火炮摸底试验和全面考核鉴定工作准备条件。

调动技术人员的积极性和宝贵的实践经验,夺取技术制高点 身管机械自紧技术是国内的空白,我厂是国内第一家应用机械自紧技术的企业,因此十分生疏。这套强制性的机械自紧技术包括过盈机械自紧头的制造、内膛机械加工尺寸控制、身管校直、身管内壁磷化、皂化润滑层的制备、强力顶推自紧过程的操作、自紧后回火热处理等一系列工艺过程,都是我们以前未做过的。特别对管胚材料机械性能的差异、自紧头的硬度与过盈量是否得当、润滑层可能不作为等诸多因素的掌握都不是容易对付的难点,若出现点滴差错,机会造成在工作中自紧头研伤而卡在膛内,身管与自紧头双双报废的可能。为确保试加工顺利,我们分工明确,步步为营,每道工艺均由技术人员负责把关,最终当大家在现场施工中紧张地监视自紧头在膛内推进和自紧机内压力变化,直到自紧头被推出膛外,整个工序顺畅完成时,才不禁热烈击掌庆功。

另外,精样炮制造出来后进入考核阶段,在设计实验时,出乎意料地突然出现炮身复进速度过快,炮闩多个零部件超载破损现象。对此问题,我们做了多方面分析判断,并反复做人工退力试验,发现复进过快现象依然存在。

病症究竟在哪里?我们发动群众从我厂加工的每个零部件中查找。于是那个深夜在工房试验工地上我们翻阅产品图纸,竟然发现复进机一个零件图纸上的尖角位置有一则标注:“此处保留尖角”,这项标注显然与我们加工时习惯的应在该处倒角不同。我们找到该件已经加工完成的成品观察,该处果然都按照加工习惯做成了0.5~1毫米的倒角。为查找原因,进行对比,决定严格按图纸要求加工出保留尖角的零件,把有、无尖角的两个零件分别装配成两套组件后,做渗漏性能对比试验;试验中发现两套组件的漏液速度竟然相差若干倍。原来位于复进机内的该处实际上是处液流漏口,起到复进制动作用,属于非常关键的部位。我们再把新加工的保留尖角的零件装入复进机内做人工退力试验,不出所料,复进过快现象果然消失了。由于复进速度过快产生的超载冲击力消除了,炮身复进过程中炮闩开启动作正常,所有零件安然无恙。

现在回想,我们有时情不自禁地在搞群众运动,不过是以提高科技水平,促进技术进步为宗旨的大规模运动,我们充分调动群众的积极性,服从客观科学规律,推动建设事业沿着正确方向大步前进!

三十年沧桑巨变

我国火炮工业是从引进苏联技术体系开始的。建国后实行“以俄为师”、“一边倒”的方针,在改进炮兵装备计划中,国家安排了全面引进苏联的火炮制式产品资料、技术理论以及管理模式,仿制苏联火炮系列,建立完整的部队装备和火炮工业体系。在此过程中,我们逐渐掌握了苏联的火炮技术。以此为基础上,1957年,我国开始在这套苏联体系的轨道上自行研发火炮工作。那时研制的新122毫米榴弹炮、新152毫米加农炮和40千米火箭炮虽有一些创新,但由于受苏联技术、设计理论的强大影响,“依样画葫芦”,或在其设计理论指导下研发,就不可能告别其模式。上世纪60年代中苏交恶,与苏联的联系完全隔绝,因国际上对我封锁的内外环境,再加上自身夜郎自大、自我封闭,最终结果是,我们的专业视野受到限制,国内火炮发展处于停滞状态。所幸上世纪80年代的改革开放政策使我们可以通过交流了解、掌握国际上火炮装备与技术发展动向,开阔了眼界和思路。同时我军火炮装备口径系列也由制式122、130、152毫米逐步向105、155毫米靠拢,除去引进仿制诸如苏D-30型122毫米榴弹炮、西方GHN-45型155毫米加榴炮、70千米火箭炮等国际上较先进的产品外,更自主发展了自行炮系列、轻型火炮系列以及车载炮系列,向达到世界先进水平的目标迈进。恰如“三十年河东,三十年河西”之说,我国的火炮发展经历了前后30多年分别学习苏联和西方的过程,已经积淀了丰富经验与技术理念,逐步告别了“亦步亦趋”方式,利用国家科学技术和经济水平飞速发展的条件,走上了独立自主道路,创建出有中国特色的火炮研制和理论体系。

(编辑/万历)

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