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坊间对于我国海军航母弹射器的争论,虽然第一艘国产平甲板航母上蒸弹还是上电弹还在争执不下,但是电弹先进蒸弹落后,对这一点应该是没有分歧的。电弹肯定比蒸弹先进。但是,蒸弹的设计工艺材料的突破,同样是具有重大意义的。这些工艺技术跟电弹是两个分支。就像飞机跟火车一样互相不能取代。

蒸弹的关键部件是一个70米长的汽缸。这个汽缸的加工精度和安装精度都非常高。美国是1950年代买了英国的专利之后自己加以改进并突破的。而我们到今天还有很大差距。

70米长度的汽缸肯定不是整体的,而是一节节连接起来的。首先每一节汽缸的加工精度,也就是尺寸公差和形位公差都非常严。所谓形位公差就是零件的形状和位置公差。汽缸的尺寸公差要合格,形位公差也要合格。比如,汽缸的内壁,图纸上除了标注内径尺寸及尺寸公差之外,还一定标注有直线度圆度和圆柱度的形位公差。

简单的理解,直线度指的是汽缸内壁中心轴线必须在一个空间圆柱体内浮动。当然这个圆柱体的直径是很小的。圆柱度公差带就是两个同轴的虚构的圆柱面。你的被测量的实体圆柱面也就是汽缸分段内壁必须在这两个虚构的圆柱面之间。不能有一点超出。否则就不合格。

对于蒸弹汽缸内径这个圆柱面来说,即使尺寸精度合格了,比如我们可以用卡尺测量汽缸内壁,发现尺寸都合格,但是,用圆柱度仪测量汽缸内壁,发现这个圆柱面是弯曲的,或者像葫芦状,枣核状,而且超过了圆柱度公差带,那么这个汽缸分段就不合格。

这些形位公差的测量,现在有专门的圆度仪和圆柱度仪。测量一般的内外径是可以的。测量蒸弹汽缸则需要专门研发圆度仪和圆柱度仪。

搞过机械加工的都知道,加工外径容易,加工内径难。内径的尺寸保证比外径难度高很多。所以,一般的内外径配合,都是外径公差窄,内径公差宽。但是这个蒸弹汽缸关键就是气缸内径的加工。

更加困难的是,不是单个零件,而是很多节同样的汽缸。内径都要达到很高的精度。即使是很优秀的车工,有时候你让他加工一个零件,能达到很高精度,你让他个个都达到高精度,就很困难。有人说我用数控机床,数控机床也分精度等级,虽然滚珠丝杆之类的部件能够极大地降低间隙,提高数控机床精度,但是刀具还是会磨损。完全依靠计算机补偿是不行的。刀具的刃磨也不可能完全一致。

一把崭新的刀具,刚刚切入材料的时候它的锋利程度是最好的,随着加工过程的进行,刀具的锋利程度会一点点下降。

另外,材料的硬度和加工难度也是浮动的。当然浮动很小,一般的机械加工可以不加考虑。但是像蒸弹汽缸这样精度高数量多的部件,就必须考虑。它不仅是要一个零部件达到高精度,而是很多同样的零部件个个都达到高精度。

所以,没有什么不变的要素。整个过程都是浮动的。操作工必须在设备刀具材料浮动的情况下保持加工完毕之后的部件的高精度一致性。

综上所述,像蒸弹汽缸这样的部件加工,除了高精度的大型设备之外,还需要操作工的经验。

还有,我们理解了蒸弹汽缸内壁加工的难度,其实最困难的还是验收标准。刚才所说过的汽缸内壁圆度和圆柱度还有内径公差带,到底是多少为合适?这方面我们可以说是一点经验也没有。要从零开始摸索。

当年我们仿造苏联阿伊24涡桨发动机我们叫做涡桨六的时候,最关键的问题就是验收标准的问题。确切地说就是我们不知道合格标准。不该严格的地方要求很严。需要严格的地方却又没有严格的要求。结果就是涡桨六的涡轮叶片铸件毛坯报废率高达百分之八十。燃烧室安装边焊缝报废率高达百分之九十。这个最爆头,因为一下子把整个燃烧室外壳全都给报废了。压气机匣安装边焊缝报废率最低,也达到百分之四十。

就算突破了加工难关,拿出了合格的汽缸分段。装配技术也必须摸索。

蒸弹汽缸是安装在航母甲板下面的。首先航母甲板必须保证是个刚体。如果航母甲板遇到风浪会产生微小的变形,那么汽缸分段连接起来之后也不能保证装配直线度和装配圆柱度。汽缸分段即使形位公差都合格,装配成70米长度的整体,再测量,汽缸整体直线度圆度圆柱度也必须合格。这个装配技术跟加工技术一样,也需要经验。

还是我们当年的辣个涡桨六,多少个车间多少个工人多少个日日夜夜费尽心机好不容易搞合格的一批涡轮叶片,送到装配车间,被装配工们极其认真地给装配错误了。一试车发现震动严重,最后不得不拆下来。原因很简单,他们把固定涡轮叶片的销子尾部没有打成圆弧,而是打成直角。装配工们认为,销子尾部悬在空中肯定是不结实的。打成直角肯定更结实。实际情况恰恰相反。

蒸弹汽缸装配技术对上海造船厂还是辽宁大连造船厂都是从未遇到过的新问题。

所以,如果蒸弹突破。真的用于航母。注意必须是真的装上航母无限航区试航合格,在地面模拟的不能算,那么它表示中国的高精度重型机械制造技术又上了几个新台阶。其伟大意义怎么估计都不会过分。

单就验证技术而言,002号国产航母上蒸弹的意义也是十分重大的。

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

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