方箱直缝焊机(国产大口径炮弹用钢药筒是落后的“铁证”吗？)

我国是世界上唯一掌握了大口径炮弹钢药筒的焊接生产技术，并实现了大批量工业生产的国家。在一些人眼里，这却是我国技术落后的“铁证”，黄铜药筒才是正统，模块化装药才代表“高大上”。事实果真如此吗？

一战时期的药筒均为黄铜

药筒的主要作用，是容纳发射药，密闭燃气。大口径炮弹由于弹丸重，为达到一定初速，需要的发射药很多，相应的膛压很高。这就要求药筒材质一方面要有足够的机械强度，能承受得住高温高压燃气的猛烈冲击，另一方面又要有一定的延展性，能在受热膨胀时恰到好处地与炮闩密贴，阻止高温高压燃气从炮闩处泄露，使之只能推动弹丸在炮管里运动，从而尽可能提高发射药的利用效率。

药筒在生产过程中，需要经过多道拉伸、挤压工序。黄铜的延展性好，加工方便，成品率高；由于弹性好，炮弹发射出膛后，铜药筒能迅速恢复原尺寸，方便抽壳。而钢药筒在发射后，往往会明显膨胀，抽壳比较费劲。因此在故障率方面，铜药筒有优势。和钢材相比，铜更耐腐蚀，有利于长期储存。因此黄铜确实是制作药筒的最理想材料。

黄铜药筒的制造，主要通过大型压力机多次深拉伸工艺，将铜饼逐渐拉伸成符合要求的形状。每拉伸一次，半成品药筒就必须先退火，再用弱酸酸洗一次。退火和酸洗工序，都耗时较长，劳动生产率很低。而且炮弹的口径越大，药筒越长，所需的深拉伸工序就越多，需要的工装设备就越多，生产效率就越低。此外，制造药筒用的大型压力机，不仅造价不菲，而且耗能非常可观，一般大型弹药厂，都必须自建动力车间。

对越自卫还击战大口径炮弹消耗巨大

现代战争中弹药消耗量巨大。因为深拉伸工艺的这些局限，若想大幅提高大口径炮弹药筒产量，只能靠多建生产线。其消耗的资源不是小国能承受得起的。1979年的对越自卫还击战仅历时一个月，我军储备的大口径炮弹便已告急。为满足前线急需，兵工企业全体动员，超负荷运转，虽然最终还是完成了应急生产任务，但由此暴露的问题，促使我国加快了替代产品的研究步伐。

朝鲜战争中，美军在打完炮弹后，弹壳堆积如山

大口径炮弹药筒用钢材制造，并非我国首创。二战时期，美国尽管资源丰富，工业能力超群，但仍然遇到了战时铜材供应不足的问题。因此，美国率先研制成功了深冲钢，用它来制造部分大口径药筒，有效缓解了铜材的供应压力。钢材的机械强度远胜黄铜，而延伸性又远不及后者。因此用深冲钢来制造大口径药筒，需要更高规格的压力机，以及更多道的拉伸工序，因此其生产效率不升反降，产品的耗能也有所增加。

邹家华副总理（俯身者）正在观察焊接药筒 兵器杂志/图

我国是个贫铜国，铜材的对外依存度很高，战时消耗的子弹炮弹数额惊人，若弹壳药筒都用铜材制造，国家很难负担得起。因此早在五十年代，我国就开始着手钢材代铜材的研究工作，很快实现了用覆铜钢、涂漆钢替代铜材制造子弹壳。1967年，我国研制成功了85炮药筒的钢板焊接制造工艺。这种工艺无需贵重而又耗能巨大的压力机，只需要用卷板机、矫直机、直缝焊机、环缝焊机、中频退火设备、焊缝碾压设备，就能将中低碳钢薄板卷制成药筒。不仅节约了宝贵的铜材，能耗只有冲压药筒的几十分之一，而且投资大大降低，建设周期大大缩短，战时动员相当方便。

焊接钢药筒的关键，在于通过碾压工艺，使得焊缝的铸造组织转变成锻造组织，强度大幅度提高，跟母材趋于一致。经过碾压和中频退火，低碳钢药筒焊缝的抗拉强度可达到1400MPa，延伸率达到8%，属于典型的冷作硬化效应。曾有一批用焊接工艺制造的85高炮榴弹钢药筒，在洞库中储存15年后抽检，发火率达100%。

采用深拉伸工艺制造药筒，不仅生产费事，而且模具磨损后，会导致药筒成品尺寸发生变化，造成炮弹散布面积增大。焊接钢药筒则不同，薄钢板厚度误差是微米级的，因此同等情况下，炮弹射击精度大为提高。

从八十年代开始，我国生产的大口径钢制焊接药筒大批量出口国外，经受了实战考验，证明其性能完全符合要求。

外贸版本的155采用双模块装药

关于时下炙手可热的模块化装药技术，其实我国也已掌握，模块化装药虽然省却了药筒，但不仅价格高昂，而且在安全性、持续射速和射弹散布方面都有所不足。在持续发射的情况下，炮膛温度急剧升高，模块化装药的爆燃速度可能发生变化，影响射弹散布。如果炮膛温度过高，模块化装药有可能没等关炮闩就自燃了，严重的甚至还能引发炸膛。所以实际使用时，模块化装药对射速有严格规定。反观钢制焊接药筒，由于它的存在，将发射药和炮膛隔开，安全性上要好很多。因此，我国在新近研发的PLZ52自行火炮上，炮闩采用了兼容设计：即如有需要，经过改装，可以使用模块化装药；但目前仍以使用钢制焊接药筒为主。毕竟，钢制焊接药筒不仅更为安全，而且要比模块化装药便宜许多。

我国大口径152与155毫米炮弹的药筒都是焊接钢药筒

了解了个中来龙去脉，还会有人觉得国产大口径炮弹仍在使用钢制药筒是中国军工科技落后的“铁证”吗？

所谓重剑无锋，大巧不工。这就好似杨过手中那柄土气得掉渣的玄铁重剑，外观上当然没有倚天剑那般光华夺目，但却别有妙处，非后者所能及也。中国军工，乃至中国重工累积数十年的技术底蕴，和中国人创造性思维相结合，一旦厚积薄发，无论创造出啥工程奇迹，都不令人意外。