二七半自動步槍,簡稱二七半,是仿照的後世的SKS半自動步槍設計的,SKS半自動步槍經後世的中國仿造後叫56式半自動步槍,該槍經過了實戰檢驗,動作可靠,製造工藝簡單,非常適合劉碩,不過劉碩進行了改造,主要是將彈倉改造成了20發容量的彈夾,和二七輕機槍的彈夾可以互用。二七輕機槍,簡稱二七輕,是仿照的後世的AK47設計,彈夾分3種,分別為20發容量、30發容量的彈夾和70容量的彈鼓,製造工藝和二七半相差不多,所以這兩種槍合並在一起介紹。
生產二七半和二七輕的時候,劉碩同時將槍支的鋼材的生產進行了專業化,這種鋼材被劉碩稱為槍管鋼,下麵先說一下槍管鋼的冶煉。
槍管鋼使用結構簡單的堿性平爐(也叫馬丁爐)冶煉,爐料的成分為鑄鐵、坩堝鋼和溶劑組成。鑄鐵包括中木炭生鐵或焦炭生鐵、廢鐵,分別占總爐料重量的20-30%和5%左右。坩堝鋼占到總爐料重量的50%-80%。溶劑為新焙燒過的石灰(6%-7%)、碎石灰石(8%-9%)和幹燥的鋁礬土(1%)。
加裝爐料前,將爐內的剩餘金屬和熔渣出去,用白雲石填補爐底、爐坡和前後爐壁,烘幹爐子並堵上出鋼口。準備工作在充分向爐子送入煤氣和空氣時進行。
爐料的裝入有一定的程序,首先將石灰石和重量輕的清潔的爐料(切屑、小塊鋼)直接加到爐底上,以便保護爐底,免於收到爐料中沉重部分的衝擊而撞傷。同時,位於下部的切屑收到爐內氣體的氧化作用較少,而石灰石能更好的受熱,並防護生鐵所含的矽在氧化時所生成的二氧化矽侵蝕爐底。生鐵的熔點較低,熔化後流向下方並溶解剛曾德和廢鋼,以此保證更迅速的熔化。
然後裝入20-25%的爐料鋼和鋁礬土,加熱15-20分鍾以後裝入爐料的剩餘部分。
裝料以後,這時開始進行鐵和生鐵的雜質的劇烈氧化,為了縮短熔煉周期的延續時間,應該將爐溫迅速提高。
平爐的熔煉過程就可分為兩個階段:裝料和熔解、沸騰。
鋼的熔解應在最大熱規範下進行,此時一般並不出渣和加入附加劑,但鋁礬土粘土碎塊除外。
當爐料完全熔解後,後期是沸騰階段,這期間,鋼最完全的脫氧並出去其中的硫和磷,使鋼的含碳量以及其他如錳等元素的含量達到規定值,鋼也達到了能保證正常進行澆鑄的溫度。
在後期,檢驗和檢查很重要,主要是沸騰的鋼水中是否含氧化鐵的檢驗和爐渣流動性的檢驗。檢驗是否含氧化鐵的方法很簡單,取出一定量的鋼水冷卻後,通過鍛打至餅裝,當有氧化鐵時,它的邊緣上會形成龜裂和裂縫。沸騰時爐渣的流動性不應該是稠的會稀的,稠的陸戰應該加入幹燥的鋁礬土或粘土來改正,稀的陸戰應該加入石灰或幹燥的細粒的石灰石。
出鋼時,應直接澆鑄到模具裏麵,模具是約2米長直徑5厘米的圓形模具,澆鑄前模具要進行預熱,澆鑄得到圓鋼棍。冷卻時在幹燥的空氣中冷卻。
鋼棍冷卻後,要進行檢驗和驗收,如果有橫向裂縫、脹起、表麵不潔淨等情況的為廢品,會被當做爐料進行重新回爐冶煉。然後是進行抽樣切開檢驗,切開抽檢部分鋼棍內部是否有雜質等,合格的鋼棍將送到軋鋼車間進行熱軋鋼處理,將鋼棍軋到比槍管稍粗的尺寸。
接下來,我們介紹一下槍支的製造工藝和方法。
先從槍管說起吧,槍管是槍械上的一個很重要的零件,它的質量好壞不但關係到槍的射擊精度和使用壽命,而且直接影響戰鬥的結果。二六步槍在鼓山剿匪的時候出現過炸膛的現象,還炸傷了士兵,這個問題早就引起的劉碩的注意。沒有辦法,在這個時代,能製造出槍管已經很不錯了,劉碩已經在使用特殊方法鑽取槍管,但是精度還是無法達到令他滿意的結果,所以劉碩在製造二七半自動步槍前首先是考慮如何更進槍管的製造工藝,不能停留在隻是能製造的階段。
槍管分為線膛、彈膛、外圓等部分。[[[CP|W:486|H:163|A:L|U:http://file1.qidian.com/chapters/20103/10/1488938634038563170445000392217.jpg]]]圖:槍管說明
線膛部分在槍管的最前端,圖“槍管說明”中的5,占了槍的大部分。所謂的線膛,是和滑膛相對而言。槍管原來都是光滑的,彈丸使用也都是圓形的。但是彈丸的形狀很不符合流體力學,因而射程並不遠。船形彈丸很符合流體力學,但是船形彈丸在告訴前進的時候,飛行很不穩定,翻翻跟頭等非常規動作的發生,使彈丸的彈道和終端殺傷效應都不好。在膛內刻上了螺旋形的溝線,這就是線膛。當子彈在線膛內前進是,由於膛線的作用,會進行旋轉,出膛口後旋轉的速度達到2000多轉/分鍾,就跟兒童玩的陀螺一樣,子彈在前進時旋轉會使頭部一直保持在彈道的切線方向,增加的彈頭的穩定性。膛線旋轉一周,線的長度叫纏距,又叫導程。導程和口徑的比例叫纏度。二六步槍、二七半和二七輕機槍的槍管都纏距240毫米的四條右旋膛線。膛線分陰線和陽線,陰線就是在槍管內壁上刻畫的,陰線與陰線之間的突棱稱為陽線。陰線的兩側麵中使彈丸旋轉之側麵稱之為導轉側麵。
陰線與陽線的中心線應當同心,陰線的纏距不能過小或過大。過小時,陰線受彈丸磨損較大,並減小陰線導轉側麵使彈丸過早地離開陰線;過大時,陰線底部的間隙增大,衝入間隙的氣體增多,從而降低槍口動能和初速,影響彈丸飛行穩定性和射程。
槍管線膛斷麵積的變化不能過大,否則彈丸會產生在線膛非連續性旋轉等現象。陽線和陰線不允許有顯著的波浪紋,以保證彈丸在膛內運動穩定和正常旋轉,影響彈道性能的穩定。
線膛的表麵特別是陽線光潔度,直接影響彈丸在膛內的運動。線膛表麵越粗糙,彈丸的運動阻力越大。尤其是在線膛有橫向細紋時,阻力就很大,這時降低線膛的耐磨性和槍管的使用壽命。
彈膛部分在槍管的後端,由4個同心錐體組成,其中第2、3、4錐體是容納彈殼的。第1錐體是彈丸的入口處,也叫膛喉或導錐,引導彈丸平滑進入線膛。彈膛部分沒有膛線。見圖“槍管說明”。四個錐體相互間必須同心,並與線膛同心,否則彈丸退殼力增大不能順利裝入和退出,增大拉殼力從而使彈底緣破壞。同時在發火後還可使彈丸不能正確地導入線膛,影響彈丸在線膛內運動和射擊的準確性。
彈膛的表麵不允許有顯著的刀痕和線條。彈膛第4錐體的表麵如果光潔度差,將增大彈殼對彈膛的摩擦,使彈殼不易退出。實踐證明:當第4錐體表麵存在有環刀痕時,退殼力增大很多,這樣不但使自動裝填發生故障,而且也將降低拉殼鉤的壽命和拉脫彈殼突緣,在二六步槍使用過程中,曾發生卡殼後直接用腳踹槍栓把導致將殼拉斷的現象發生。若第1錐體的光潔度低,由於彈頭的滑動和高溫高壓的火yao氣體的作用,使線膛產生侵蝕,因而降低槍管的壽命。
槍管的外表麵尾端車有與彈匣結合的螺紋,配裝表尺座,槍口端裝準星刺刀座,導出部分火yao氣體並使槍機後退完成自動裝填的導氣箍。槍管外表麵配裝表尺座,導氣箍和刺刀座部位的加工精度和光潔度,必須達到規定的要求,並與線膛中心線同心。如果光潔度差,將影響裝配的牢固性;基其同心度偏差過大,則裝配調整困難,並影響射擊準確性以及活塞杆的正確運動。與機匣連接的螺紋光潔度必須符合規定的要求,並且其中心必須與彈膛同心,使其順利的送入槍彈。
槍口角度必須垂直於線膛中心線,它的形狀和內斜麵必須與線膛中心對稱,否則火yao氣體不是均勻地向四周泄出,影響彈丸由線膛飛出是方向的正確性。
槍管尾部突緣麵須與彈膛中心垂直,繼而的質量影響機匣與槍管尾端麵緊密配合程度。如果不垂直,使用一定時間後,由於不平度的消失,造成彈膛坡度的變化,因而損傷彈膛。
槍管鋼強度大的優質鋼材,但是鋼質量的提高又給加工帶來了一定的困難。影響最大的首先是槍管的孔徑加工。槍管在製造時,還是采取了二六步槍管的加工方法,在棒料上鑽深孔。在鑽孔之前,先將槍管毛坯進行熱處理,方法是鋼棍加熱到600C-700C,然後長時間冷卻,冷卻時間往往在再用12小時以上。經過兩道這樣的工序後,以後的製管工序裏槍管不會彎曲。然後進行粗加工,例如車切外圓、車切毛坯兩端,使切麵和軸線垂直,毛坯校直,方法是將槍口端置於卡盤內,用床尾螺杆頂緊,齒形卡盤的齒帶動槍管旋轉,手持粉筆穩定地對著旋轉的槍管,槍近彎出的部分就會接觸粉筆而留下記號。將槍管放下,根據記號用鋃頭敲擊彎曲部位進行較直,直至校直為止。這樣就可以盡量的減少毛坯轉動時的離心力,防止機床震動,影響鑽孔的精度。
在二六步槍管加工時,就遇到了一些問題。無論工人如何小心謹慎,但是由於鑽孔用的鑽頭等問題,還是無法使孔不偏移。所以劉碩隻好讓工人們先鑽取一個直徑小的孔,然後在鏜床上鏜削成設計尺寸。這次劉碩采用了槍管旋轉鑽頭隻作進刀運動的加工工藝,保證了槍管的內外徑的同心。後來在劉碩和幾個技術工人的主導下,鑽頭重新進行了設計,製造了專用的深鑽孔。它的第一個結構特點,是刃口a和b進行單邊切削。不同於麻花鑽的對稱切削。刃磨時要求刃口a比刃口b磨得稍長一些,即尺寸a大於b,這樣切削力的合力向著軸心,又鑽頭趨向軸心,以保證鑽頭的正確方向,它的第二個結構特點是鑽削時在孔的中心留下一棵很細的心軸,稱為零位心柱。因為孔的中心切削速度為零,零位心柱附後的金屬不切削,留下零位心柱改善了切削條件,並提高了外頭的壽命。同時零位心柱還有引導鑽心沿正確方向前進的作用,使孔偏離減小。零位心軸不宜過大,否則會纏繞鑽頭影響鑽削。鑽杆排屑槽的幾何形狀和尺寸的正確性也對鑽孔有很大影響,若進屑槽深出屑槽淺,則排屑困難,增加摩擦。切削時,進刀量要小,不然造成大量切屑無法排出。用植物油作為潤滑冷卻油,加壓衝入刀具的潤滑孔中衝入,將切屑從排屑孔中衝出來。
圖:高碳鋼槍管鑽
鉸孔是鑽深孔後的精加工。深孔鉸削的方法有采用推鉸發,鉸刀推過槍膛,這種方法對於刀具的製造、刃磨較為方便,刀杆通過已鉸大的槍膛,其直徑可以做的稍大些。鉸孔完畢後,先卸下鉸刀,然後將刀杆退出槍膛,再裝上鉸刀,防止槍膛在直接退刀時被劃傷,但是這種操作無疑增加了輔助時間,使效率降低。若熱處理前槍管不進行鉸削,則淬火後就無法進行校直。若鉸削質量不好,電解液壓加工質量就無法保證。因此,鉸孔後要求一定的光潔度,不充許有嚴重的刀傷、橫紋和直線等缺陷。經過實驗和實踐,切削用量選為機床轉數為230轉/分,走刀量36毫米/分較適宜;鉸刀選用三個齒的較好,既便於排屑又便於背刀(圖三齒鉸刀),而且還要求在切削的時候要用高壓冷卻潤滑油來衝洗,以免鐵屑堵塞而影響內孔的光潔度。冷卻潤滑油可采用植物油(菜油)。