国产枪榴弹的奇妙-访王风云总师

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导读:国产枪榴弹的奇妙-访王风云总师

王风云,1949年10月出生,1975年7月毕业于华东工程学院(现南京理工大学)火箭弹专业。曾任河北第二机械厂科研所所长,现任该厂总工程师,研究员级高级工程师,1992年开始享受国务院政府津贴,2005年被中国兵器工业集团公司评为"科技带头人"。

作为第一完成人,他曾先后主持完成了"79式70mm手持反坦克火箭武器系统"、"一代40mm枪榴弹系列"(包括DQP1式40mm破甲枪榴弹、DQS1式40mm杀伤枪榴弹,DQR1式40mm燃烧枪榴弹、DQF1式40mm发烟枪榴弹4个弹种),"二代DQJ03式40mm破甲杀伤枪榴弹"的研制工作。其中,"79式70mm手持反坦克火箭武器系统"获得1980年国务院国防工办重大技术成果二等奖;"一代40mm枪榴弹系列"获得1994年兵器工业科技进步二等奖;他曾担任"DQJ03式40mm破甲杀伤枪榴弹及引信"型号项目的总设计师,该项目获得2005年国防科工委科学技术三等奖和兵器工业集团公司科学技术三等奖,其本人荣获国防科工委一等功。这些产品不仅为我军装备体系建设做出了一定贡献,也为工厂带来了可观的经济效益。


2006年11月,记者专程赶往河北第二机械厂,专访了该厂总工程师、我国40mm军用枪榴弹的总设计师-王风云。王总在我国军用近战武器科研一线奋战了30多年,他主持研制了两代军用枪榴弹,为我国轻武器装备体系建设做出了突出贡献。尤其是二代新型枪榴弹进一步实现了小型化,集杀伤、破甲功能于一身,采用了许多创新技术,其威力处于世界领先水平。

在王总的办公室,他向记者讲述了我国两代军用枪榴弹的研制历程和我国军用枪榴弹的发展构想。


枪榴弹落后的局面不容忽视


国内早在1960年代就仿制出67式70mm破甲枪榴弹,当时部队在珍宝岛自卫反击战中试用时发现该弹质量太大(全弹质量800g),威力偏低,加之后坐力大,射程近,附件太多(必须用空包弹发射,使用单独的瞄具),因此未正式装备部队。第二个产品是60mm破甲枪榴弹,该弹几进国家靶场,始终没有达到军方的要求,其质量、后坐力同样偏大,全弹质量560g,再加上它与67式70mm破甲枪榴弹一样都必须采用空包弹发射并使用单独的瞄具,因此未定型生产。

应该说,81式自动步枪的定型促成了我国枪榴弹的进一步发展。81式自动步枪枪管前部设计有枪榴弹发射具,其固定在枪管的外部。许多人不知道该枪枪管前部的环形突起的作用是什么,它为什么还带有环形槽,也不知道其靠近准星座处的环形槽内的卡簧有什么用处。其实,这些都是枪榴弹发射具的重要组成部分,环形突起用于定位枪榴弹尾管,环形槽可减轻质量及减小与尾管的摩擦面,卡簧可防止枪榴弹自行滑落。81式自动步枪在研制初期,其枪榴弹发射具加工得比较粗糙,在发射枪榴弹时出现了一些故障,机匣盖在发射枪榴弹时也会跳出来,后来才逐渐改进。这是因为先有枪后有枪榴弹而出现的问题,95式5.8mm自动步枪就较好地解决了这些问题。

随着自动步枪的发展,国外枪榴弹的发展比较快,特别是1970-1980年代,比利时、法国、以色利、美国等国的枪榴弹技术水平走在了世界前列。而在这一时期,国内的新材料、新工艺也发展得很快,但还没有在枪榴弹上应用;而且当时国内枪榴弹实弹发射技术的应用也是空白。如果不发展这些技术,不加速枪榴弹的小型化研究,我国就要落后。


枪榴弹研制要敢为天下先


在以王总为核心的科研团队的带领下,河北第二机械厂的技术人员在一代枪榴弹的研制初期,总结了国内外枪榴弹发展的经验教训,突破了制约我国枪榴弹发展的几个关键问题:一是枪榴弹要小型化:二是实现实弹发射,三是加装瞬发引信,以提高其作战效能。这些技术最终均在一代枪榴弹上得以实现,开创了我国军用枪榴弹的新局面。可以说,在我国军用枪榴弹的这些突破性技术方面,河北第二机械厂堪称"国内第一"。

1980年代初期,我国军方论证部门在考察国外枪榴弹发展情况的基础上,初步形成了我国枪榴弹的设想和规划。与此同时,研制人员和军方论证部门共同开始了论证工作。首先是确定弹径,经过对40mm、43mm、45mm和50mm弹径的论证,最终确定采用40mm弹径。弹径已定,要采用实弹发射技术并保证足够的威力,小型化难度很大。因为枪榴弹中加入俘弹器后,不仅要占用空间,而且增加了枪榴弹质量,枪榴弹要采用瞬发引信且其威力定位在世界先进水平,小型化难度就更大了。但研制人员在2个主弹种-破甲枪榴弹和杀伤枪榴弹中实现了瞬发引信配置、先进的威力水平和实弹发射技术的合理应用。破甲枪榴弹上设计了惯性瞬发式后置引信,杀伤枪榴弹上设计了瞬发+自毁功能的前置引信。特种弹-发烟枪榴弹和燃烧枪榴弹,因全弹质量指标降不下来,未上引信。两种引信均在国内首先采用无返回力矩钟表机构作为枪口保险,其作用安全可靠。当时有一家研制单位认为采用40mm口径、全弹质量不超过360g,采用碰炸及钟表机构保险引信,破甲、杀伤威力指标均高于国外水平,难以实现,就放弃了这项研制工作。但王总他们没有放弃,并且也未仿制国外的样品,而是在轻质材料选择方面,大胆试用高强度铝合金、工程塑料,设计技术方面,他们精心构思,采用多种先进设计方法;工艺技术方面精打细算,做到了每个零部件小而精巧、协调匹配。

一代枪榴弹的4个弹种从1982年开始论证,1986年正式立项研制,1991年通过了设计评审,1992年4月正式定型。无论是在国家靶场进行设计定型试验,还是后来进行部队试验,这4个弹种均是同时进行试验,顺利通过设计定型阶段的各项考核。


听总师讲述一代枪榴弹的奇妙


当时,比利时梅卡(Mecar)公司生产的40mm枪榴弹系列产品的俘弹器和弹尾质量很大。若照其设计,枪榴弹的全重减不下来,肯定不符合军方的指标要求。科研人员经过对俘弹器的创新设计,使一代枪榴弹的全弹质量大幅减轻。例如梅卡40mm枪榴弹尾管加俘弹器部分的质量是190g左右,国内的其他枪榴弹尾管加俘弹器部分的质量一般在160-170g,而王总等科研人员研制的尾管加俘弹器部分的质量只有120g左右,也就是说,弹尾部分较比利时的轻70g左右。全弹质量同样都是360g,比利时枪榴弹的战斗部质量只有170g,而王总他们可以把质量集中在战斗部上,质量达到240g,装药量和破片数多,破甲、杀伤威力也就大。正因为该枪榴弹具有先进性,所以装备部队后很受欢迎。

另外,枪榴弹在发射后,俘弹器在尾管内会回飞。为了使俘弹器不飞出尾管,保证射手安全,比利时梅卡40mm枪榴弹系列产品的尾管壁设计得很厚,隔爆距离也长。而王总他们采用了预制断裂技术,可将尾管壁减薄,质量减轻。当爆炸产物使尾管按要求断裂后,俘弹器回飞速度降低,其既不会飞出尾管,也不会破坏尾管壁。这一设计颇有独到之处,工艺上也采取了许多措施,否则全弹质量是减不下来的。

王总他们一开始就未打算为枪榴弹配置延时引信,为什么呢?因为对枪榴弹来讲,延时引信不适合破甲弹;对杀伤弹来讲,也会失掉许多战机,发射距离近时,它就钻到土里面,其爆炸破片的威力在土里损耗掉了;发射距离远时,它在空中就爆炸了,其有效作用范围很狭窄。

在小型弹上加装瞬发引信,国内过去未研制过,这是他们面临的又一课题。引信能否过关?置入引信后枪榴弹的全重能否保证在小型化指标要求的范围内?据此要求研制单位尽量减小引信的质量,终于获得了成功,当时,引信质量只有60g左右。

一代枪榴弹的研制虽然面临许多新课题,付出了许多艰辛,但路子走对了!

另外,一代枪榴弹没有附件,简易瞄具与弹体结合在一起,使用起来简便易行,训练也很简单,一个新战土经过半天训练就可以实弹发射。在规定距离内,无论直射轻型装甲目标,还是曲射地面有生力量,都打得很准。


二代枪榴弹再上新台阶


随着国外枪榴弹的发展,一代枪榴弹在使用中出现了一些问题:部队的弹种太多,不利于后勤保障和管理,战士携行不方便,也不利于战机的捕捉。能不能多弹种合一?发展一弹多能的多用途枪榴弹?这些都成为摆在王总等枪榴弹研制人员面前的一大课题。

最初,他们想将破甲、杀伤、燃烧、发烟等功能都集中在一种枪榴弹上,后来发现难度较大,就决定先研制破甲、杀伤两种主用弹种合一型的枪榴弹。他们从1996年开始考虑研制二代枪榴弹(也称为DQJ03式破甲杀伤枪榴弹),其指导思想还是:不能因为多功能就增加枪榴弹的质量,还要小型化。所以两弹合一后,全弹质量为370g,仅比一代破甲枪榴弹增加了10g;全弹长不大于300mm,比一代破甲枪榴弹全长短了近60mm(一代破甲枪榴弹全弹长357mm),部队携行更方便了。

他们在二代枪榴弹俘弹器的小型化方面进行了重点攻关,研制出国产7.62血m和5.8mm普通枪弹通用的俘弹器。该俘弹器加上尾管的质量才100g,比一代的轻了20g之多,并且其作用安全可靠。通用俘弹器的吸收体采用合金制成,高速弹头进入吸收体时受到阻力减速,其弹头壳被脱掉而露出弹心,吸收体变形膨胀并嵌入保护套内,密封圈可封闭穿透吸收体的高温高压燃气,保护套可再次将弹心及残渣阻挡,使弹心的运动完全停止。这样的双重阻滞结构设计,使俘弹器具有体积小、质量轻、安全可靠等特点,确保了战斗部和引信所需的质量。

二代枪榴弹对引信的要求更高了。研制二代枪榴弹时,要求引信必须具有双环境力保险(1987年我国颁布的国家军用标准《引信安全设计准则》要求引信安全系统应至少包括两个独立保险件)。这就带来了两个问题:一是双环境力引信比单环境力引信多出了一套涡轮转动机构,这同样会增大质量,也就是说,虽然枪榴弹的引信体积小,但它的考核要求与大口径炮弹的引信要求一样;二是枪榴弹在发射时是不旋转的,但仍要保证枪榴弹在飞行过程中先后解除两道保险。解决不了这两个关键问题,二代枪榴弹就无从谈起。

二代枪榴弹的弹体预制破片技术和工艺是国内独创的。弹体预制破片的小型化,过去采用的钢珠、钢丝缠绕技术满足不了这一要求。他们另辟蹊径,采用精密铸造内六角形预制破片,使战斗部的质量降了下来,但威力并未降低,其破甲厚度与一代枪榴弹相同,在50m射距上为80mm/45度;有效杀伤破片不少于300片,有效杀伤半径不小于7m。

破甲原理中有这样一条规律:装药量相同的情况下,炸高设计得越合理,越有利于聚能射流效能的发挥,其破甲深度越大。二代枪榴弹由于长度和质量限制,无法选择有利炸高,但其在小炸高条件下实现了高穿深,且装药量比一代破甲枪榴弹少13g,这又是该弹结构设计上的独到之处。

总体技术方面,二代枪榴弹要保证引信引爆主装药瞬时使药型罩形成聚能金属射流的同时,使预制弹体按设计规则形成300多片飞散规则的杀伤破片。其引信是在弹头前部发火,引爆导爆药柱,然后传导到弹头后部起爆主装药。这种点火方式在小口径榴弹上也有采用,但其弹头长度较短,传导距离短。二代枪榴弹的传导距离较长,要保证破甲、杀伤作用同时进行,并且威力不降低,设计难度可想而知,但这些问题都被王总带领的科研团队一一攻克。

二代枪榴弹与世界同口径的枪榴弹相比,有许多技术创新,威力处于世界领先水平,射程、精度、后坐动能与发达国家的枪榴弹处于同一水平。在二代枪榴弹设计定型时,审查专家的鉴定结论是:"处于世界领先水平"。


面对挑战,枪榴弹发展又如何?


有人说,现在自动榴弹发射器、枪挂榴弹发射器及其榴弹发展得如火如荼,而步枪发射的枪榴弹正在走下坡路,甚至会被淘汰,是这样吗?答案是否定的。

只要自动步枪不淘汰,枪榴弹就有其发展的空间。要发挥现装备的作战效能,怎样为现装备的进一步完善配备新弹种,增加其作战效能?枪榴弹是其很好的补充。

从战术层面上讲,无论是什么战争,单兵地面作战都是重要的组成部分,特别是战争后期的城市作战和一些隐蔽性作战,枪械的杀伤面积是有限的,对付轻型装甲和集群目标,实施纵火和烟幕,需要具有破甲、杀伤、发烟、燃烧功能的枪榴弹来完成这一战术使命。

尽管自动榴弹发射器射程远,火力猛,压制敌人火力比步枪发射枪榴弹有效,但它们的战术用途不同,两者只能互补,不能替代。自动榴弹发射器体积大,其发射架很笨重,部队装备要占编,需要多人操作,只有上车才能发挥其最大效能。而枪榴弹只要一个步枪手就能发射。在地面作战中,自动榴弹发射器发射架的固定需要较长的时间,发射后不能及时撤退隐蔽,很容易遭致敌人的反击:而土兵在发射枪榴弹后,可迅速隐蔽,敌人冲过来,近距离格斗,枪榴弹射手就有优势了。

枪挂榴弹发射器虽然发射速度快些,射程远些,但其枪挂装置增加了步枪的质量,增加了战士的负荷,日常勤务不需要挂装时又如何处置?而步枪发射的枪榴弹显然不存在这些问题。

从单发威力比较方面,一代、二代枪榴弹均比自动榴弹发射器主用弹种和枪挂榴弹发射器主用弹种要大。从最大射程方面比较,一代、二代枪榴弹比上述武器系统要低,满足单兵使用武器400m左右的最佳作战距离,还需要发展、完善。

当然,中国枪榴弹要发展,要完善,还有许多工作要做。包括要进一步提高射程,发展终点控制、提高威力,进一步小型化,提高使用机动性,以及进一步实现多功能。


看王总成功"秘诀":信心+敬业+无畏二成功!


在采访即将结束时,记者问王总哪些事情令他难以忘怀。王总回答:"我坚信‘没有干不成的事,。我在研制79式70mm手持反坦克火箭时遇到了一些难题,后来都一一解决了,这增强了我解决难题的信心,也积累了经验。在研制一代枪榴弹时,我们分析了比利时枪榴弹俘弹器的材料,认为采用新材料、新技术、新工艺可以把枪榴弹质量减下来。几个因素综合起来,坚定了我们研制出枪榴弹的决心。那时正值1986年春节放假期间,我在没有暖气的办公室搞设计,请单位的技术工人加工样品。过了春节假期的第二天,我就踏上了去北京的路途,到上级部门去汇报我们试制出的枪榴弹,上级部门很快派人来厂考察。当时我亲手为破甲、杀伤枪榴弹样品涂上了绿漆。到1986年的5.13会议期间,全国有4个单位参加了一代枪招弹项目的竞标,我们最终胜出。"

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