王煥勃徹底進入了「發明家」狀態。西跨院書房成了臨時設計中心,牆上掛滿了「紅星小鋼炮」拖拉機的結構草圖、傳動係統示意圖、液壓原理圖,以及初步的81槓改進構思圖。書桌上堆滿了各種技術手冊、國內外農機樣本圖冊(有些是通過特殊渠道獲取的)、材料力學和機械設計書籍。空氣中瀰漫著繪圖墨水、紙張和一種專注思考的特殊氣息。
假期結束,白天他照常處理廠裡的技術事務,聽取電子計算機、數控工具機、汽車分廠等專案的進展匯報,做出決策。但一有空閒,甚至在夜深人靜時,他的全部精力都投入到了這兩項「自選動作」中。
首先是「紅星小鋼炮」。
有了手繪草圖的概念和盤古建立的初步三維模型,王煥勃開始進行深入的技術細化。他深知,設計一台好用的機器,尤其是要適應中國農村複雜多變、保養條件可能跟不上的使用環境,可靠性必須放在首位,其次纔是功能和效能。
動力係統是核心中的核心。40馬力的柴油機,他決定基於國內正在試製或已有基礎的立式、水冷、四衝程單缸或雙缸柴油機進行深度改進。他通過盤古調取了國內幾家柴油機廠(如上海柴油機廠、無錫柴油機廠等)現有型號的技術資料,結合自己對高效燃燒、低摩擦、輕量化的理解,重新設計了氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸的關鍵尺寸和形狀,優化了進排氣道,改進了燃油供給係統(採用更精密的波許泵和多孔噴油器),並特別加強了潤滑和冷卻係統的可靠性。電啟動係統,他選定了紅星電瓶廠最新研發的12V 100Ah 大容量乾荷蓄電池,配合直流啟動電機和矽整流發電機,確保在低溫環境下也能順利啟動,並能滿足夜間作業時的基本照明用電(他預留了車燈介麵)。
傳動係統的複雜程度遠超普通拖拉機。為了實現田間低速精細作業和公路中速運輸的寬範圍速度覆蓋,他設計了一個4×2的機械式手動變速箱(四個前進檔,兩個倒檔),但通過副變速箱(高低檔切換)實現了實際上的8個前進檔和4個倒檔。檔位清晰,換擋力適中。其中,1-2檔為超低速爬行檔,用於極端過載或精細作業;3-5檔為標準作業檔;6-8檔為道路運輸檔,最高檔(8檔)傳動比經過精心計算,配合後橋主減速比,確保在發動機額定轉速下,掛載1.5噸拖鬥時能達到45-48公裡/小時的理論速度。考慮到當時的道路條件(多為土路或砂石路)和拖拉機較差的減震,這個速度既能保證一定的運輸效率,又兼顧了安全性和車輛壽命。
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後橋採用剛性驅動橋,結構堅固,承載能力強。差速器確保轉彎靈活。製動係統為機械蹄式,作用於後輪,可靠但製動力有限,王煥勃特別在說明書中強調,公路運輸下坡時必須使用發動機製動並控製車速。
液壓懸掛係統是「多功能」的關鍵。他設計了一套簡單的分置式液壓係統,包括齒輪油泵、分配器、液壓油缸。通過操縱分配器手柄,可以控製懸掛農具的提升、下降、浮動,以及力調節(根據耕作阻力自動調節耕深)和位調節(保持農具與拖拉機相對位置)。這套係統雖然不如後世複雜,但在五十年代中期,已屬相當先進,能極大提升耕作質量和效率。液壓輸出介麵(快換接頭)也為將來掛接更複雜的液壓機具(如自卸拖鬥的液壓舉升)預留了可能。
駕駛室?不,考慮到成本和用途,王煥勃隻設計了一個弧形鋼板製成的安全框架,可以遮陽擋雨,但非封閉。座椅是帶彈簧減震的機械式可調座椅,這在當時絕對是「豪華配置」。儀錶盤集中了水溫表、油壓表、電流表、燃油表、發動機小時計,以及空濾堵塞報警器——這個小裝置能在空氣濾清器堵塞時提醒機手,避免發動機因進氣不足而磨損,非常貼心。
標準化三點懸掛裝置和動力輸出軸(PTO) 的設計,他參考了後世成熟標準,但進行了簡化。PTO有540轉/分和1000轉/分兩種轉速可選(通過副變速箱切換),以適應不同機具的需求。
所有的設計,王煥勃都力求在先進性、可靠性、工藝性、經濟性之間找到最佳平衡點。材料儘量選用國內能穩定生產的優質碳素結構鋼、合金結構鋼、鑄鐵。加工工藝也儘量考慮現有工具機(包括紅星廠自己生產的數控工具機)的能力,減少特殊刀具和複雜夾具的使用。
「盤古,對『紅星小鋼炮』最終數字模型進行有限元分析,重點校覈車架、後橋殼、懸掛支座在最大負重和衝擊載荷下的應力分佈。模擬田間耕作、公路運輸典型工況下的動力學表現。優化重量分佈。」
「分析進行中…車架最大應力點位於後橋連線處,建議增加區域性加強筋。優化建議已生成。」
就在王煥勃埋頭完善拖拉機設計時,他也冇有忘記對李雲龍的承諾。81式自動步槍的改進方案,在另一塊繪圖板上同步推進。
他冇有直接畫出完整的81槓圖紙——那太驚世駭俗。而是以「基於對現有蘇式自動武器(AK-47/SKS)的技術分析與未來單兵武器發展研判,提出若乾改進方向與關鍵技術預研建議」為題,進行「學術性」的探討。
他首先係統分析了AK-47突擊步槍(通過內部資料瞭解)的優點:結構簡單,動作可靠,勤務性好,威力適中。但也指出了其不足之處:連續射擊精度較差(槍口上跳明顯),瞄準基線較短影響精度,人機工程有待改善(快慢機位置、彈匣釋放鈕等),缺少空倉掛機功能。
針對這些問題,他提出了自己的改進思路,並用嚴謹的工程語言進行闡述:
1、提高精度與可控性:
優化導氣係統:通過調整導氣孔位置、活塞行程、氣室容積,並可在活塞上增設氣壓調節裝置(初步構想),使火藥燃氣能量得到更柔和、均衡的釋放,從而有效降低自動機後坐力和槍口上跳,提高點射和短點射的精度。他畫出了改進前後的導氣裝置原理對比圖。
改進槍機與緩衝:優化槍機元件質量配比,在槍機後方增設橡膠緩衝墊,進一步吸收後坐衝擊,使武器射擊更平穩。
加長瞄準基線:將照門座前移,與準星座距離適當加長,提高瞄準精度,尤其是對遠距離目標的射擊精度。
2、完善人機工程與勤務性:
增加空倉掛機功能:在槍機框或彈匣插口處設計掛機凸筍,當最後一發子彈擊發後,槍機後退到位被掛住,提示射手更換彈匣。更換新彈匣後,可通過拍打掛機解脫鈕(設定在機匣左側)或後拉槍機的方式釋放槍機,推彈上膛。這一功能能顯著提升實戰中的換彈速度和戰術意識。他詳細繪製了掛機機構的工作原理圖。
改進操作部件:將快慢機從機匣右側移至左側(便於右手射擊時拇指操作),並增大撥片;優化彈匣釋放鈕形狀和力度,便於快速更換彈匣;考慮在護木、小握把處增加防滑紋路或採用工程塑料(需材料攻關)以改善握持感和隔熱。
3、新材料與新工藝應用:
槍管鋼材:建議研製新型鎳鉻鉬係合金鋼,提高槍管耐燒蝕、抗疲勞效能,延長壽命。
機匣加工:探討採用精密鍛造或鋼板衝壓拚焊工藝替代傳統的銑削加工,在保證強度前提下減輕重量、降低成本、提高生產效率。這需要相關工藝和裝置攻關。
表麵處理:研究更耐磨、耐腐蝕的磷化、發藍或新型陶瓷塗層技術。
4、附件擴充套件性前瞻(此部分更為超前):
提出在機匣頂部設計一條連續的、帶鎖緊機構的標準化安裝導軌(他稱之為「通用戰術導軌」雛形),可以用於安裝光學瞄準鏡(如他正在構思的簡易全息衍射瞄準鏡)、夜視儀(遠期)、戰術燈、雷射指示器等,提升武器在不同環境和任務下的適應性。他為這個「導軌」繪製了詳細的剖麵圖和尺寸標註。
為了驗證「光學瞄準鏡提升精度」的設想,他甚至還手繪了一份極為簡略的反射式全息瞄準鏡原理圖。當然,這隻是概念示意,他知道以當前國內的光學、電子和精密加工水平,製造實用的全息瞄準鏡是近乎天方夜譚。但這不妨礙他提出這個未來方向,並可以先從結構相對簡單的白光瞄準鏡或簡易光學直瞄鏡開始預研。
他將這些關於步槍改進的思考,整理成一份邏輯清晰、論證嚴謹、圖文並茂的技術前瞻報告。報告中冇有出現「81式」這個名稱,而是以「某型自動步槍改進方向探討」為標題。他準備在合適的時候,將這份報告與「紅星小鋼炮」的專案建議書一起,向上級做一次匯報。
連續多日的伏案工作,王煥勃眼中有了血絲,但精神卻異常亢奮。創造,尤其是創造能夠切實改善人們生活、增強國家實力的東西,帶來的成就感是巨大的。
這天下午,李懷德不請自來,敲響了西跨院的門。他最近春風得意,汽車分廠的生產逐步走上正軌,紅旗轎車和紅星猛士的需求旺盛,總廠的後勤保障在他的打理下井井有條。但他深知,這一切的根基,是王煥勃的技術魔力。因此,他時刻關注著王煥勃的動態。
「王工,忙著呢?」李懷德看到滿牆的圖紙,眼睛一亮,「喲!這是…畫什麼呢?新機器?」
王煥勃也冇瞞他,指著牆上的拖拉機總成圖說:「李廠長來得正好。我正想找你商量。這是我最近琢磨的一個東西,多功能小型輪式拖拉機,我給它起了個名,叫『紅星小鋼炮』。」
「拖拉機?小鋼炮?」李懷德好奇地湊近觀看。圖紙上,那台線條硬朗、結構緊湊的拖拉機栩栩如生。王煥勃簡要介紹了它的設計理念、40馬力柴油機、電啟動、多檔位變速箱、液壓懸掛、多功能介麵,特別是掛載拖鬥後能進行45公裡/小時、1.5噸載重的公路運輸能力。
李懷德是懂行的,越聽眼睛越亮,呼吸都有些急促了。「王工!您可真是…真是想到咱們國家心坎裡去了啊!」他一拍大腿,「您不知道,現在下麵農村,對拖拉機那是盼星星盼月亮!大型的『東方紅』還冇影,而且那傢夥太大,很多地方用不上。您設計的這個『小鋼炮』,大小正合適,功能還這麼全!能耕、能運、還能抽水打井?這…這要是造出來,得解決多大問題啊!肯定搶手!」
他興奮地搓著手:「王工,您說,需要廠裡做什麼?要人給人,要裝置給裝置!咱們汽車分廠現在有些產能和工藝是通用的,發動機、變速箱、車橋、液壓件…很多都能借鑑甚至直接改進使用!我看這事能成!而且是大好事,對國家,對農民,對咱們廠,都是大好事!」
王煥勃點點頭,他要的就是李懷德這個態度和支援。「我整理了一份詳細的專案建議書和技術方案,包括初步的圖紙、計算、材料工藝要求。還需要做更深入的工程設計和樣機製造、測試。這需要成立一個專門的專案組,抽調精乾的技術人員和工人。可能還需要協調其他配套廠家,比如柴油機、輪胎、液壓件、電器等。」
「冇問題!包在我身上!」李懷德拍著胸脯,「我馬上向姚書記和部裡匯報!這麼好的專案,上麵肯定支援!專案組我來牽頭組織,您來當總設計師和技術指導!咱們紅星廠,要放一顆『小鋼炮』衛星!」
有了李懷德的鼎力支援,王煥勃心裡更踏實了。他知道,以紅星廠現在的技術實力、製造能力、以及在上層的影響力,「紅星小鋼炮」從圖紙走向田野,已經具備了堅實的基礎。
就在王煥勃和李懷德商討「小鋼炮」專案細節時,四合院裡,關於王工又在「鼓搗新玩意兒」的訊息,已經不脛而走。雖然不知道具體是什麼,但「王工要造新機器了」這個說法,足以讓院裡人浮想聯翩,尤其是閻埠貴和劉海中。
閻埠貴心想:王工造的東西,肯定是好東西!說不定又能有什麼好處漏下來?得讓解成更緊著點。
劉海中則是酸溜溜地:又搞新發明?怎麼好事都讓他趕上了?老子在廠裡乾了一輩子,也冇見搞出什麼名堂…
而西跨院的書房裡,王煥勃已經將「小鋼炮」的詳細專案書和81槓改進報告裝訂好。接下來,就是等待上層的決策,以及緊鑼密鼓的研製工作了。他彷彿已經聽到了「小鋼炮」在田野裡轟鳴,看到了經過改進的自動步槍在戰士手中精準擊發的景象。技術的洪流,正按照他設定的方向,開始奔湧。而這一切,纔剛剛開始。