主题：【原创】中国率先实现大口径火炮焊接钢药筒批生产之后的故事 -- 百战长缨
前几天兵器杂志登载了一篇兵器部一位官员写的文章。说，中国独家实现了大口径火炮钢药筒的焊接生产。意义重大。文章把兵器部研发这一新技术的工厂也就是利民机械厂给夸了一大顿。真可谓烈火烹油，鲜花着锦啊。
不过，俺发现这位官员写的这个文章，背后的解毒比文章本身还有意思。这项新技术并不是改开搞以后搞成的。而是1961年开始研发，1966年就搞成了。之后的故事更让人感慨万分。
火炮药筒材料原来全都是铜做的。甚至子弹壳也是铜壳。后来子弹壳可以用钢材通过深拉伸制造了。但是炮弹药筒也就是炮弹壳特别是大口径火炮的药筒还是铜做的。二战后期，美苏两国尽管工业能力超群，但是大口径火炮药筒的生产仍然遇到了铜材紧缺的瓶颈。所以西方率先研制了深冲钢，一部分大口径火炮药筒改用深冲钢制造。多少解决了燃眉之急。
中国的兵器制造技术和设备基本上都是苏联老大哥156项援建工程起家的。设备器材包括人员培训都是老大哥帮忙给搞的。老大哥的技术比西方还是有差距。所以，援建中国的大口径火炮弹药生产厂全都是按照铜药筒设计建造。
老大哥给我们建造了五家大弹厂。即使是铜材，药筒的深拉伸也需要5000吨水压机，一个车间里，多台大吨位压力机连续排列。当然都是苏联给的。
火炮药筒深拉伸工艺路线很复杂。先把铜饼压成易拉罐那样的形状，称之为冲盂，然后一次次深拉伸。每拉伸一次，要退火一次，酸洗一次。退火和酸洗，都是灰常灰常占用时间的工序。特别是酸洗，不能用强酸，必须用弱酸。文革时期歌星厂把歼六制造工艺给改了。用强酸酸洗构件，节省时间。结果歼六飞几个起落就裂纹了。被三机部发文臭骂一顿。不得不再改回来。
伺候5000吨的压力机，那煤耗，油耗，汽耗，电耗都是很巨大的。我们车间买了一台八百吨冲床，那主电机我一个人抱不过来。5000吨压机一开动，全厂电压都不稳。所以像这样的大厂，都必须自建动力车间。
火炮口径越大，火炮药筒深拉伸工序就越长，生产效率就越低。所以说，大口径炮是作战主力，但是大口径弹药的生产世界各国都是短板。要多建厂，靠着大面积铺开的办法弥补产能不足的问题。
建国以后我们除了抗美援朝，没怎么动用大口径火炮比如152和130炮。援越抗美仅仅是高炮部队入越轮战。高炮最大口径100毫米。不属于大口径炮。中印边界自卫还击作战基本上是小兵群作战。高原地区，大口径火炮根本上不去。珍宝岛那一仗时间较短。大口径火炮弹药消耗也很有限。所以，虽然利民厂1967年就研制成功了85炮药筒的钢板焊接制造工艺。但是大口径弹药，这个厂还是无法染指。
火炮药筒由铜改为钢板卷制然后焊接碾压并中频退火工艺之后，也就是说，铜材不要了。改用中低碳钢薄板。那成本降低是全方位的。首先5000吨水压机不用了。这就省下一大笔钱。这么大吨位的压机到底是多少钱我也不知道。反正我们车间那台800吨冲床当时花了120万。然后那几十台千吨级的压机也都下岗了。既然大吨位设备没有了，那么动力车间也就肯定关门大吉。如果兵器部大弹厂按照这样的方式来改造，那么大弹厂基本上就全没了。
增加的设备是什么呢？无非是卷板机，矫直机，直缝焊机，环缝焊机。中频退火设备，焊缝碾压设备。由于卷板矫直都是面向薄板。设备负载很小，所以结构很简单，能耗几乎忽略不计，500瓦电机足够了。最大的设备是3吨空气锤。压底火用的。满打满算两台315吨油压机的钱，实在没多少钱，就能建造一条大口径火炮钢药筒焊接生产线。
有这等好事为什么兵器部不干捏？这就是背后的故事。话语权的问题。兵器部这五家大弹厂当时具有至高无上的话语权。打仗就是打后勤，打后勤就是打弹药，而弹药里面，大口径炮弹是最为牛叉的。按照谁牛叉谁有话语权的规律，小小的利民机械厂虽然搞成了85炮的焊接钢药筒，但是122，130，152，那是绝对不允许利民厂插手的。否则这五家大弹厂还咋吃饭？这五家大弹厂没饭吃了，还不得兵器部给贷款吗？当初三机部的株洲331厂，成天搞试制，涡桨六，910甲，涡桨七，好几种发动机在试制，长期拿不出合格产品。幸亏331厂有自己的看家产品也就是给初教六和安2配套的发动机活塞5和活塞6，就这331厂长成天往北京三机部里面跑，要贷款发工资。
实际上兵器部也不是不知道焊接药筒好。当初，就像撒胡椒面一样，给这五家大弹厂同时发放了试制费，让这五家大弹厂研究焊接药筒技术。无奈这属于自砸饭碗的行为。这五家大弹厂拿了钱不干事。给兵器部汇报说搞不成。不搞了。
利民机械厂则不同。利民厂是一家专门装配107火箭弹的装配厂。零部件全靠其他工厂供应。这107火箭弹毛哥当初设计的时候就考虑到大批量生产的。所以结构极其简单。就弹头，弹体，火箭喷管三部分。虽然利民厂我没去过，但是西安华山厂的107火箭弹的生产线我是亲手操作过的。这么说吧，简单到了姥姥家。也就是那个火箭喷管稍微有一点技术含量。也不过是仿形车床车出来的。弹体是钢管做的。现成的无缝钢管，切断以后稍微加工一下就齐活。弹头生产需要加热炉和收口设备。但是弹头装药就简单了。无非是压榨，鳞片，熔铸三种方式装入TNT炸药。107火箭弹是压榨的。全人工操作。人手一把铜刀子，把炸药压平就可以了。弹体火箭发动机装药更简单，几根火药柱，往钢管里一插，完工了。只有空对空导弹的火箭发动机才是熔铸的发射药。那确实有技术含量。顺便说一句，当初我们自己生产的空对空导弹发动机发射药的熔铸技术，还真是不太过关。一百发弹，总有十几发不合格。给导弹发动机照透视，我还是真干过。这扯远了，回来接着说107火箭弹。107弹头，弹体，火箭喷管的连接全是螺纹，拧紧了再把螺纹砸出坑来锁住就行了。华山炮弹厂生产一个月，那个装配线不到一天就把全厂一个月的107火箭弹装配完毕。
由此可见，那个利民厂的工作是多么的轻松而又毫无技术含量。昨天在地里收玉米的农民，今天进利民厂当装配工，绝无问题。在这样一个工厂当厂长，在计划经济模式下，本应该很惬意的。但是利民厂厂长却不这样看。成天价钻山打洞想要弄出自己的看家产品。兵器部给五家大弹厂撒胡椒面搞焊接钢药筒的时候，还是兵器部派出的四清工作队带给利民厂的消息。利民厂马上抓住这个千载难逢的机会，自己主动凑上去也铺开摊子搞试制。兵器部对此乐观其成，但是钱是没有的。利民厂只好自己想办法。后来在那五家不思进取的大弹厂宣布试制失败之后的1966年，利民厂就把85炮弹的焊接钢药筒搞成了。1967年正式验收。
然后，利民厂就总参，海军大院，空军大院，装甲兵部，工程兵部，挨着个游说。但是在计划经济模式下，除了极大地锻炼了利民厂的商业推销能力之外，并不能带来太多的订货。而且就算有订货，口径也不超过100毫米。中国陆军的主力大口径火炮，还是跟利民厂毫无关系。
1979年的对越自卫反击战，终于暴露出那五家不思进取的大弹厂的颟顸无能。就这么一个月，大口径130和152火炮弹药供不上了。虽然大口径弹药供不上，但是兵器部也没考虑利民厂。继续仰仗大弹厂加班加点苦干巧干，等等。最后在涌现出无数先进人物和先进事迹的过程中，大弹厂们好歹总算是满足了作战需要。就像红楼梦里面的宁国府邢夫人给贾母送礼一样，拿王熙凤的话说，这个遮羞礼总算是搪塞过去了。
1983年，改开搞了。计划经济体制改成市场经济体制了。那五家大弹厂终于像宁荣二府一样迎来了最终末日。当然，百足之虫死而不僵，死也不是一下子就死的。先是我国自行设计的新152加榴炮，这新152的经历有点像印度三锅的光辉号战斗机。研制过程长达27年。当然比三锅的光辉号的30年历史还是有差距。至于跟阿琼的40年相比差距就更大了。其中一个很重要的原因就是药筒的问题。当年毛哥给我们建大弹厂的时候，122，130，152铜药筒的设备模具工艺都是按照苏军火炮给定的。后来我军仿造苏军的122，130和152，大弹厂无需改动药筒设计。如今新152要求重新设计药筒，大弹厂傻眼了。跟三机部一样，虽然毛哥给了米格19的制造工艺和设备，但是设计原理并没有说。大弹厂们如今要自己重新设计工模具，没头苍蝇一样东一榔头西一棒子，摸着石头过河。这摸论说说是可以的。真这么干那才是傻叉。这可不是一个模具，是一套模具，要改都得改，那么改那里，改多少，怎么改。全是盲区。大弹厂们反复试制了好多年，国家紧缺的铜材消耗了无其数，靶场试炮打了上万发，还是毫无进展。不是炸裂就是不退壳。憋的兵器部实在是没辙了，找到利民厂。利民厂立即抓住这个机会，不到一年，靶场试炮成功。不过这新152是出口的。当初跟人家签合同的时候是按照铜药筒的一筒三装药的标准签的合同。如今改成焊接钢药筒，国外客户的要求不降低。可是利民厂的焊接钢药筒照样做到两次复装，发发打响，退壳顺利。
新152大批出口到伊朗伊拉克，支持他们双方对轰。开科学大会的时候得到一个科技发明一等奖。
后来就是引进加拿大布尔博士的155加榴炮。由于我们有了自己的独门绝技。布尔博士的155的成熟的药包技术就没有引进。直接用焊接钢药筒了。阴差阳错，这155炮生不逢时，130和新152正当壮年，那大弹厂跟头趔趄的总算把新152铜药筒给弄出来了。兵器部按照铜药筒的价格向军方收钱。继续养着这五家大弹厂。
大弹厂们也不是不想搞革新。后来新研发的D30-122榴炮，就是深拉伸钢药筒。这不但需要专门的深冲钢，还要更大吨位的压力机。如今改开搞了，原来产能不足的大型压机，如今敞开供应。大弹厂们凑足了钱也买了不少大压机。继续搞他们的深拉伸药筒，跟利民厂对抗。无奈设备只要有钱就能搞定，但是设计经验却不是一蹴而就的。试制了好多年，也没成功。
1987年，还是利民厂，D30-122榴弹炮的焊接钢药筒任务拿到手，当年就批生产定型了。当年就大批出口创汇了。
这深拉伸药筒不仅生产费事，误差也比较大。模具磨损，就会导致药筒尺寸发生变化。导致炮弹散布面积加大。焊接钢药筒则不同，尺寸误差是微米级的。外形误差是百分之一毫米级的。也就是钢板厚度的误差。薄钢板厚度误差很小，这样生产一万发药筒，尺寸大致相同。这就提高了射击精度。
1983年的新152，1987年的D30-122，两次打击，对大弹厂的话语权损害极大。最沉重的打击是PLZ-05型155自行加榴炮的最终列装，全部焊接钢药筒。这时候的兵器部，也不会再给大弹厂十年时间让他们慢慢搞试制。而且，中国陆军最终将淘汰130和152两种火炮。让122和155成为标准装备。其中155为主。仅仅是由于现在还没打仗，原来装备的大量130和152还在用。军方也没那么多钱全都淘汰了换装155。比他们老得多的59式坦克还在用呢。所以，大弹厂们的铜药筒还可以卖给军方。军方也不得不买。明知道被兵器部拿了大头，多花几倍的钱买东西。可是也没辙。如今那五家大弹厂成了兵器部的大包袱。加起来是几万职工，如果把退休人员和家属都算上那就是好几十万人要吃饭的问题。把这些厂全都下马了，还是得兵器部自己想办法养活这些人。所以，明知道铜药筒消耗大量紧缺的铜材，而且前几年铜价格飙升到了天价，还是年年给大弹厂下达任务生产。然后高进高出，有多少算多少，把高价铜材的价格算进大口径炮弹加价卖给军方。
亲人解放军，见到你们格外亲啊。是你们养活着兵器部啊。
利民厂则不依不饶，产品覆盖了85，100，120，122，130，152，155，包括海军的76毫米舰炮，陆军的100毫米炮射导弹，利民厂都连汤带水全吃下了。随着大弹焊接钢药筒订单拿下，逼得大弹厂厂长们要上吊还不算，连火箭炮发射管的任务也抢过来吃下。还要另外逼死几个火箭炮厂长去跳楼。
兵器部引进毛哥的300毫米旋风火箭炮，人家毛哥就不转让发射管制造技术。兵器部的火箭炮厂试制了很久花了不少钱也没辙。还是利民厂看出门道，这东西跟焊接钢药筒是大同小异，只用了火箭炮厂十分之一的试制费就搞成了。利民厂不仅逼死了同行，还把爪子伸向航天部。航天部做的A100火箭炮的发射筒也被他们拿过来吃掉了。如今我们自己的火箭炮发射管技术比毛哥厉害。这都拜托利民厂。
对于火炮的深拉伸药筒来说，口径越大，制作工艺越复杂，设备吨位也越大越多。但是对于焊接钢药筒来说，口径越小难度越大。所以，85炮弹的焊接钢药筒被利民厂试制成功之后，100炮难度就小一些了。然后122，152，155，难度是越来越低的。焊接小口径钢管远比焊接大口径钢管难度高。300毫米火箭炮发射管，难度就更低了。至于火箭炮厂始终不会做的火箭炮发射管上面的螺旋状导向槽，其工艺跟利民厂自己设计的焊缝碾压工艺装备差不多。
利民厂如今把焊接钢药筒生产线开到国外去了。直接赚外汇去了。这个技术毛哥没有，西方美日德法也都没有。西方虽然没这个技术，但是德国化工行业发达，直接使用模块装药，不使用药筒了。我们最新研制的PLZ-52自行155加榴炮立即跟进，也研发成功模块发射药。也不需要药筒了。这么大口径的火炮，每分钟射速达到8发。不过这模块发射药成本很高。军方不一定订购。好在PLZ-52是向下兼容的。PLZ-45和PLZ-05的钢药筒照样能用，也可以使用西方普遍使用的药包。使用钢药筒，需要退壳时间，发射速度每分钟6-7发。应该不算慢了。使用药包更慢，每分钟4发。这在二战时期算可以，如今就慢如牛步了。
而且药包这东西只要打开包装就必须发射。用不完过夜必须销毁。否则对射击精度有很大影响。这可是个极大的浪费哦。
同样是155自行加榴炮，同样是模块化装药，同样是自动装弹机，德国货还是比兵器部的PLZ-52发射速度慢两发。于是乎兵器部往外推销底气更足了。火炮这东西，弹药消耗是成本大头。我用焊接钢药筒就能达到西方模块发射药的射速。那省钱可是省多了。而且发射的弹药越多就越省钱。
所以，如今兵器部的PLZ系列自行加榴炮卖得很火。
兵器部那五家大弹厂，如果谁准备掏钱搞混改，这是个好机会。你如果钱多烧得慌，把他们买下来兵器部会感谢你。但是你要注意啊，别以为他们有很多大吨位压力机，可以做比如汽车覆盖件赚大钱。不行滴。那些压机吨位虽然大，但是工作台面尺寸却很小，压一个高压锅是可以的。搞汽车覆盖件绝对不行。但是，要想靠高压锅这种不值钱的贱货养活这几个大弹厂那纯属妄想。所以，投资之前要三思哦。
消灭零回复
说实在的，我在华山厂干的时间并不长。很多记忆都模糊了。给我留下最深印象的，还是107弹头的加工工艺。一个工人，全身上下就一裤衩。围着一条极厚的牛皮围裙，胳膊上带着厚厚的皮手套。双手拿一支粗钢筋，很长。面前是火热的窑炉。那切成一段一段的60号炮弹钢做的钢管一格一格的就放在里面。烧红以后，工人用粗钢筋把钢管挑出来，放进收口机。在巨大的吱吱作响的噪音和大量PM2.5-PM250浓烈的烟雾中，钢管被收口成为炮弹头的形状。收口完毕的炮弹头一层层整齐的码放在工人面前。
华山厂的技术人员跟我们说过，关于火箭弹的弹头，他们试验过各种材料，从低碳钢到铸铁，最后选定了60号炮弹钢。是专门炼制的。不仅是含碳量，对晶粒度有特殊要求。能够最大限度地炸出最多的黄豆粒大小的碎片。铸铁太脆，爆炸后全是粉末。低碳钢太韧，一炸两半，几乎没有破片。
当时的三机部的172厂比华山厂也差不多。制造歼七副油箱的工人，比华山厂的收口工人仅仅多一件背心。副油箱没有模具，是一个胎具。要依靠工人用橡皮条一下一下地抽打铝板，使之与胎具贴合。然后拿下来焊接。
这些工种，都是拼体力的工作。比如今的农民工还要辛苦。
谢谢老大提供材料，以后拍人又有板砖啦！
有助于了解国内火炮弹药的生产史
如果把涡轮喷口改为直喷尾翼弹，效率可以增加几倍？另外成本能降低多少
用过的最廉价推进剂是什么组分
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在此期间，还有一件事最让我难以忘怀。那就是焊接钢药筒的借助动员工作获得了突破性发展。
在制订大口径炮弹动员预案的过程中，遇到了一个头疼的拦路虎。原来的铜药筒、钢药筒都是冲压成型，都需要大型的冲压设备。而这样的设备在我国属稀缺资源，只有少数重型机械厂有，产能有限，远远满足不了战时大弹动员的需要。
为了解决大弹生产的这个瓶颈，六七十年代科研计划就曾经安排过焊接钢药筒的课题，开始时有好几家同时研究，但后来纷纷下马，只剩下山西利民厂一家。我专门详细了解了他们的情况后，看到了希望。于是，专门组织了一次焊接钢药筒技术汇报会，邀请计委、国防科工委、总参、总后、海军、炮兵、装甲兵、兵器总公司等有关单位参加，计委曹世新司长，兵总张俊九副总亲临会议。
会上，利民厂刘纯郴总设计师和王厂长详细介绍了焊接钢药筒在舰炮、坦克炮、高炮、加农炮、加榴炮上试验的情况，特别是85高炮钢药筒榴弹洞库储存15年后射击试验100%发火的结果。与会者一致认为：焊接钢药筒可以替代冲压钢药筒和铜药筒。曹司长当场表态，列入下一年度的计委动员计划，拨款1500万，建设焊接钢药筒试制线。为解决大口径炮弹战时动员寻找了一条新路。
钢药筒好在哪里？它用钢板卷焊工艺代替了冲压工艺，用便于生产且成本低得多的氩弧焊机，取代了必备的大型冲压设备，建设周期大大缩短，投资大大降低。其二，减少了冲压过程中的加热和退火多道工序，大大节省能源，第三，用普通钢板代替深冲钢，材料价格低，来源广。综合言之，钢药筒的建设投资、建设周期都是冲压药筒的几分之一，能耗仅为几十分之一，所以，成本也仅是铜药筒的几分之一。而且，动员起来相当方便。为此，我给它杜撰了一个新名词：“战时易动员技术”。
生产线建成后，利民厂成了国家动员示范中心，不但满足了大口径药筒的需要，还促进了军民结合，用氩弧焊生产摩托车消音器，质量上佳。此后，他们又发展焊接技术，扩大应用范围，成功地研制成大口径火箭定向器，把新的焊接技术推向了新的阶段。
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原作者蔡寅生应当是当年机电部军工司的一位领导。老兄的背景介绍就更有意思了。
再抄一句：
“新152大批出口到伊朗伊拉克，支持他们双方对轰。开科学大会的时候得到一个科技发明一等奖。”
利民是化名吧
这厂是不是在南方，俺可能去它的邻居厂去了好几回
嘿嘿嘿嘿！