Становление

Глава 2

Самое смешное, что когда мы наконец вышли на проектные нормы, нам требовались уже другие патроны. Пришлось повторять работу. Но дорога один раз уже была пройдена, и новые линии заработали через месяц после начала работ. Плохо только, что их пришлось по несколько раз переделывать — мы все улучшали наши новые патроны. Точнее — избавлялись от тех косяков, которые выявились в процессе их использования.

Пули и оборудование для их производства тоже мутировали. Экономия на свинце заставила нас удлинять головную часть пули, иначе центр сопротивления воздуха выносился слишком далеко вперед от центра масс, усиливалось опрокидывающее действие воздуха, и чтобы его компенсировать, требовалось сильнее закручивать пулю, то есть уменьшать шаг нарезов. Соответственно, пуля оказывала на ствол большее воздействие силами трения и давлением массой на стенки, в результате возрастал износ ствола — в первых вариантах ствол приходилось менять уже после тысячи выстрелов. С увеличением шага на пять сантиметров этот промежуток вырос до трех тысяч — на пять-десять боев. Дополнительным бонусом стало повышение кучности — вибрации системы пуля-ствол уменьшались, и пуля вылетала при меньшем разбросе положений среза ствола — на ста метрах разброс уменьшился с двадцати до восьми сантиметров. В пулеметах разброс был еще меньше — их более толстые стенки ствола лучше сопротивлялись изгибу и кручению от движения пули, поэтому разброс в десять сантиметров был уже на двухстапятидесяти метрах — почти снайперские показатели, где для трехсот метров кучность должна составлять 7.5 сантиметра.

Также пришлось удлинить и ведущую часть пули, чтобы повысить кучность — в старом варианте пуля плохо центрировалась в канале ствола и был слишком высок разброс угла вылета из ствола.

С переходом в декабре сорок первого к конструкции наподобие АК пошли новые проблемы. Стрельба с открытого затвора, когда он свободно отталкивается гильзой, нами к этому времени уже была отлажена, автомат шел в серии, но я тащил всех именно на известный мне АК — не зря же он стал настолько знаменит. И оружейники наконец выкатили достаточно стабильно работающий автомат. В первых вариантах мы слишком закладывались на большой разброс параметров материала гильз. Но металлурги внушили нам надежды, что разброс будет меньшим, поэтому мы облегчили конструкцию оружия. Но все-равно, изредка попадались партии металла, которые нарушали работу автоматики — то излишне упругий материал патронника слишком сильно позволял деформироваться гильзе и та разрывалась, то наоборот — слишком твердый патронник не позволял гильзе как следует раздаться вширь, и остаточные зазоры оказывались недостаточными для нормальной экстракции гильзы. И это несмотря на то, что над экстракцией мы работали особенно много — все-так она — основной ответственный за безотказность оружия. Так, расчеты конечных зазоров после выстрела между гильзой и патронником потребовали изменить форму гильзы на увеличение конусности. Без этого получались слишком большие усилия по экстракции гильз — расчеты показывали, что при этом автоматике не всегда хватит энергии, чтобы довести затвор до заднего положения, то есть в ряде случаев может не произойти перезарядки оружия. А увеличивать сечение газоотводного канала, чтобы увеличить энергетику работы системы перезарядки, тоже не хотелось — все-таки это и потеря полезной энергии газов, что уменьшит скорость пули, и увеличение нагрузки на конструкцию автомата. Лишнее все это, когда можно добиться облегчения экстракции простым изменением формы гильзы. Похоже, мы пришли к тому же варианту, что был и в моей истории в сорок третьем году. Автомат тоже назвали — Автомат Калашникова, образца сорок второго года. Просто я назвал тут себя фамилией Калашникова — первым, что пришло в голову — просто растерялся, когда спросили ФИО для оформления документов. Потому так и вышло. И АК-42, как и его прообраз из будущего, служил затем много десятилетий. Мы же, запустив в феврале его поточное производство, развивали всю гамму вооружения под этот патрон, и прежде всего — единый пулемет и снайперскую винтовку.

Для снайперов делали свинцовые пули — они, как более пластичные и однородные по сравнению с пулями со стальным сердечником, оказывали меньшее противодействию стенкам ствола, соответственно, и ствол меньше вибрировал, поэтому и рассеяние пуль было меньше. К тому же более тяжелая пуля была устойчивее на большей дальности. Потом, когда научились делать сердечники с пониженным разбросом размеров, вернулись к снайперским пулям со стальным сердечником — эксцентриситет, вызванный неточным изготовлением, уже не болтал пулю в канале ствола, соответственно повысилась кучность и с такими пулями. И вообще, для снайперского оружия ввели отдельные линии — как по производству патронов, так и самого оружия — стволов, запорных механизмов. В таких линиях работа шла медленнее, но выдерживался меньший допуск на изготовление, отчего характеристики оружия были ближе к расчетным. Так, уменьшенные допуски в изготовлении канала стволов и их нарезов, а также выдерживание минимальных допусков для пуль, обеспечило почти равные усилия давления пуль на канал ствола, отчего они испытывали практически одинаковые сопротивления ствола от партии к партии патронов, и снайперу не требовалось пристреливать винтовку под каждую партию патронов. В патронном производстве даже ввели отдельные линии — и по выявлению элементов пуль с минимальным эксцентриситетом, и снаряжательные линии с повышенной точностью навески пороха — ввели более точные весы, которые хоть и работали медленнее, но могли выдерживать навеску в пределах микрограммов.

Разрывы гильз случались еще полгода, пока мы не догадались измерить размеры пуансонов в разных направлениях. И действительно, из-за несимметричности механизма давления через рельсы относительно его окружности наружная и внутренняя по отношению к станку стороны пуансонов и матриц изнашивались быстрее — появлялась разностенность гильз, что увеличивало число разрывов — при стрельбе более тонкие, а следовательно и более пластичные участки стенок гильзы быстрее прижимались к патроннику и трением "прирастали" к нему, тогда как более жесткие еще двигались назад — тогда-то и мог произойти разрыв. После ввода механизма проворачивания, когда матрица и пуансон взаимно поворачивались после каждого цикла на один градус, количество разрывов практически свелось к нулю.

Совершенствовалась и сама конструкция автомата. Если для пистолетного патрона штампованный из листовой стали корпус автомата служил нормально, то для более мощного промежуточного патрона он разбалтывался уже через пять тысяч выстрелов. Вихляющий ствол сильно воздействовал на переднюю часть конуса — на замедленной съемке было четко видно, как ствол мало того что идет винтом, так он еще откидывает переднюю часть коробки назад и вверх, причем существенно, чуть ли не на сантиметр — ослабленная прорезью под магазин, коробка не обладала достаточной жесткостью, чтобы противостоять таким мощным нагрузкам. Поэтому мы постоянно усиливали ее конструкцию — вводили местные утолщения, приваривали ребра жесткости, вводили более толстый лист. Автомат стал тяжелее на триста граммов, но зато удалось сохранить массовую штамповку и сварку при его изготовлении, а под дополнительные элементы конструкции мы просто разработали новые автоматы с оснасткой для быстрого зажима и ориентирования корпуса и привариваемых деталей.

Тем более что с марта сорок второго потребность в автоматах под промежуточный патрон несколько снизилась — мы начали выпускать автомат по типу УЗИ — с магазином в пистолетной рукоятке. Этим автоматом стали вооружаться бойцы технических специализаций — водители, танкисты, артиллеристы, минометчики, связисты. По трудоемкости изготовления он был проще автомата под промежуточный патрон раза в три, а указанным специальностям не часто требовалось вступать в непосредственный огневой контакт с противником. Тем более что его дальность прямой стрельбы при стволе длиной в двадцать сантиметров составляла сто пятьдесят метров — вполне достаточно, чтобы отстреляться от набегающего противника и быстренько свалить, или же дождаться подхода пехотного прикрытия, которое могло вломить непрошеным гостям из более мощного и длинноствольного оружия. Так что при весе в два килограмма и общей длине всего сорок сантиметров этот аппаратик очень полюбился нашим технарям. Вес и размер удалось уменьшить за счет полусвободного затвора — два рычага и эксцентрик позволяли обойтись меньшей массой затвора — с помощью этой системы он достаточно надежно тормозился в начале каждого выстрела и резво откатывался назад, когда давление газов через дно гильзы на зеркало затвора наконец преодолевало инерцию сопротивления этой механической системы. А складной приклад и складная же передняя рукоятка мало того что экономили габариты, позволяя носить его в полужестком чехле на разгрузке, так еще и обеспечивали достаточную устойчивость при стрельбе. Дополнительно устойчивость была позднее повышена введением дульного компенсатора, а еще двести грамм удалось сэкономить при введении в сорок третьем пластиковых и алюминиевых деталей. Надо заметить, что позднее, к концу сорок второго, мы ввели такой полусвободный затвор и для автоматов на промежуточном патроне, что также уменьшило вес автомата, а надежность хоть и снизилась, но незначительно — поваляв автомат в болоте, его конечно придется чистить, но среднее запыление или вода стрельбе не препятствовали. Поэтому у нас на вооружении были обе системы — мы продолжали их совершенствовать, а обкатку новые конструкции проходили в учебных частях и на поле боя.

Прочувствовав вкус к автоматическому изготовлению смертоносных изделий, конструкторы разохотились. Более двух десятков команд за несколько недель разрабатывали и отлаживали одну линию для производства какой-либо нужной убойной штуки, узла или детали. Еще мы ввели перекрестную проверку проектов другими командами, поэтому обмен идеями и скорость вылавливания косяков резко возросли. Так что начиная с декабря эти команды выдавали в среднем по одной новой линии в неделю — взрыватели, детали двигателей, мины — среди рабочих и конструкторов развернулось целое движение, внедрявшее роторные станки и целые линии в производство вещей, нужных для убийства немцев. Так, линия отливки минометных мин калибра 82 миллиметра представляла собой множество металлических кокилей, перемещавшихся на цепи вдоль разливочного, центрифужного, охлаждающего и экстрагирующего секторов. Линия строилась и отлаживалась практически параллельно с отладкой режима непрерывной отливки. Режим отливки отлаживали на единичных кокилях — изменяли скорость вращения центрифуги, длительность заливки, режим охлаждения, чтобы выходило как можно меньше брака. И одновременно, с изменением параметров техпроцесса, в опытную линию встраивались новые участки или изменялись существующие — она тут и там добавляла в свою цепочку новые сектора, меняла сектор охлаждения — длину термошкафа, отращивала новые вводы охлаждающего воздуха и воды, подбирала скорость вращения кокилей в разных секторах — ее пришлось делать переменной в зависимости от времени, прошедшего с отливки. В общем, линия постоянно мутировала по мере уточнения техпроцессов. В результате первая линия была слеплена на живую из множества кусков, врезок, времянок, и поэтому напоминала больного кадавра. Но работала. Этот шестиметровый монстр выдавал по десять мин в минуту, или пятьсот в час, а при работе круглосуточно — ровно десять тысяч мин — с учетом брака и технологических остановов. Позднее, когда в него встроили участок замены износившихся кокилей, ее производительность увеличилась до двенадцати тысяч мин в сутки.

И так во всем. Массовое привлечение людей в производство начинало давать свои плоды, тем более, что в СССР мобилизация на производство лиц старше шестнадцати лет — подростков, женщин, пенсионеров — была объявлена только в феврале сорок второго года, мы же объявили такую мобилизацию еще в августе сорок первого, соответственно, у нас было больше времени на профессиональное обучение новобранцев трудового фронта. Как и в "моей" истории, мы планировали завалить немцев танками, самолетами, боеприпасами.

Тем более что по технике, особенно авиационной, был постоянный прогресс. Штурмовики и транспортники на базе У-2 стали получать новые моторы. Наши мастерские начали выпускать моторы М-11 малыми партиями еще в октябре, тогда они конструктивно ничем не отличались от оригинала — "лишь бы было". Но мы сразу же стали бороться за качество — ввели точную развесовку и наплавление материалов. Развесовка снижала вибрации двигателя, что позволяло увеличить ресурс. Каждая деталь сверялась с эталоном с точностью до грамма и лишний вес сошлифовывался, а недостаточный — наплавлялся газопламенной горелкой — конструктора ввели в детали одну или две отдельные области для такой корректировки, чтобы сохранять общий весовой баланс. Этими работами занимались в основном женщины как более терпеливые и методичные работники. Газопламенная наплавка жаростойких и износостойких покрытий также увеличила ресурс двигателя и позволяла наращивать степень сжатия. Поначалу степень сжатия ограничивалась октановыми числами нашего топлива, но по мере совершенствования технологий химики стали выдавать все более совершенное топливо, поэтому уже к декабрю степень сжатия выросла на три единицы и мощность повысилась на 50 лошадиных сил — с изначальной сотни — в полтора раза, что очень неплохо.

К этому времени дизелисты отработали технологию непосредственного впрыска топлива форсунками и плунжерными насосами и уже выпускали моторы в 50 л.с. для грузовиков, тракторов, тягачей, легкобронированной и строительной техники. Авиадвигателисты, увидев такую полезную штуку, тоже попробовали примерить новую технологию к своим моторам, и в январе установили-таки эту систему, повысив мощность еще на 20 лошадей. Новая система давала слишком жесткую работу двигателя. Для снижения одномоментного импульса в цилиндре была введена двухфорсуночная схема — вторая форсунка подавала топливо через небольшой промежуток после возгорания первой порции — это растянуло во времени сгорание топлива в цилиндре, и нагрузка на детали уменьшилась. Побочным эффектом стало увеличение мощности еще на 10 лошадей при небольшом снижении расхода топлива — теперь оно сгорало полнее. Еще одним побочным эффектом, который выявился позднее, стало повышение живучести мотора в бою — так как форсунки и их насосы располагались с разных сторон цилиндра, то в случае, когда пуля разбивала топливную систему одной из форсунок, вторая позволяла цилиндру продолжать работу, хотя и при пониженной мощности.

Качественным скачком — сразу на 80 лошадей — стал переход на двухтактную схему работы. Несмотря на худшую экономичность, эта схема выдавала минимум на пятьдесят процентов больше мощности чем четырехтактная, так как рабочий процесс повторялся каждые два, а не четыре такта работы двигателя. Казалось бы, переход на двухтактную схему должен был дать прирос в сто процентов, но нет — половина пока съедалась повышением трения из-за вдвое увеличившейся нагруженности поршня и неполным сгоранием топлива из-за недостатка кислорода — экономичность конечно можно было повысить, снизив подачу топлива, но это снижало отдачу мощности от цилиндра. Нам же надо было получить как можно больше удельной мощности. Конструктора предвидели эту проблему и уже через две недели был готов вариант с нагнетанием воздуха — он подавался в цилиндры не только из-за всасывания, как было в старых двигателях, но и нагнетанием дополнительным насосом, что быстрее прочищало цилиндры и полнее наполняло их воздухом. Так, к марту мощность мотора была повышена с изначальных ста до двухсот шестидесяти лошадиных сил — по сути это был уже совершенно другой мотор. При этом его масса возросла несильно — с исходных 165 до 210 килограммов, прежде всего за счет дополнительной аппаратуры — системы непосредственного впрыска и насосов воздуха. Также из-за возросших требований форсунок к качеству топлива пришлось добавить топливные фильтры, а из-за повышения расхода воздуха — воздушные.

Двадцать лошадиных сил съедало переключение на глушитель повышенного глушения — из-за роста давления в выходном канале при выхлопе через такой глушитель, цилиндры прочищались хуже. Зато с ним самолет даже на полной мощности не было слышно с пятисот метров. А на пониженной мощности в воздухе было слышно только легкое стрекотание деталей двигателя — этим мы активно пользовались для внезапных налетов на колонны и места дислокации противника — штабы, склады, лагеря, пункты обороны. Немцы нервничали, проклинали чертовых призраков, но ничего не могли поделать — когда из-за деревьев вдруг выползали несколько штурмовиков, им оставалось только прятаться, так как те первым делом выбивали зенитную артиллерию и крупняк, а мелкие калибры стрелкового оружия были им не страшны — мы нарастили композитную броню, которую винтовочная пуля немецкого калибра не брала уже со ста метров, а наши самолеты начинали стрельбу осколочными 23-мм снарядами с гораздо больших дистанций. Попытки увеличить дозорные группы, следящие за небом, лишь увеличивали счет наших снайперов и ДРГ, поэтому они опасались далеко удаляться от расположения своих частей, а нахождение рядом не давало эффективности их применения — они обнаруживали самолеты лишь на пару секунд раньше, чем те открывали огонь, а рассылать по округе многочисленные наблюдательные посты, на которые не нападут наши диверсанты — это потребует отвлечения больших сил. Немного спасало, если на базе у немцев было много МЗА и крупняка — через пару недель они организовали круглосуточную службу — насыщали позиции стволами и распределяли небо по участкам, так что самолет и пулемет могли увидеть друг друга одновременно. Потеряв так пару штурмовых самолетов, мы выработали другую тактику — сначала наземный налет минометами и снайперами с ПТР, а уже затем налет штурмовиками. Позднее к ним добавились бомбардировщики.

При этом мы не отказывались от бипланной схемы — хотя она и ограничивала максимальную скорость, но для штурмовиков и транспортников была важна прежде всего минимальная скорость — первым — чтобы дольше висеть над целью и соответственно лучше прицеливаться и дольше ее обрабатывать, вторым — чтобы уменьшить пробег и разбег при той же грузоподъемности, что для монопланной схемы. Но грузоподъемность и максимальная скорость самолетов обоих типов все-равно увеличилась за счет повышения мощности моторов. Штурмовик мог брать теперь до тонны нагрузки в виде бомб, снарядов и патронов, и шустрее убегать из зоны обстрела зенитной артиллерией и от истребителей противника. Кроме того, композитная броня была увеличена на пятьдесят килограммов, что еще больше повысило защищенность экипажа и живучесть самолета — порой он приносил на себе до двухсот дыр и отметин от пуль. Транспортники могли брать до полутора тонн груза, а если с перегрузом и на небольшое расстояние — и до двух тонн. Это потребовало увеличения корпуса планера, для чего крылья были сдвинуты для сохранения центровки и удлинены для сохранения удельной нагрузки.

И это все на пяти цилиндрах. Двигателисты работали уже над семи- и девятицилиндровыми версиями, но скорого окончания работ не обещали — необходимо было выполнить много расчетов. И так их работало почти пятьсот человек — несколько команд из двух-трех инженеров и десятка мастеров и технологов одновременно прорабатывали разные варианты одного и того же устройства.

А массовое применение вибростендов позволяло им еще на процессе проектирования выявлять много блох. Двигатель или отдельный блок закрепляли на вибростенде, запускали и начинали трясти в разных направлениях, периодически и хаотично, с меняющейся или постоянной амплитудой — "программа" проверки задавалась набором эксцентриков и тяг, в которых можно было менять плечо усилий по отдельным направлениям и тем самым моделировать различные режимы работы — вертикальные колебания, колебания вправо-влево и вперед-назад, причем все направления можно было сочетать с разной частотой и амплитудой — для каждой оси был отдельный электромотор, колебательная система, в которой амплитуда колебаний настраивалась перемещением тяг, и настроечный щит, с помощью которого настраивалась частота вращения электродвигателя а, следовательно, и частота колебаний.

После того, как испытуемый образец как следует протрясут на этом устройстве для пыток, его снимали и тщательно изучали поверхности, соединения, уплотнения — не возникло ли где малейших проминаний, через которые вскоре потечет масло или будут прорываться продукты сгорания, не возникли ли на полированных поверхностях задиры, говорившие о недостаточном учете температурного расширения или о появлении стружки — высматривали через увеличительные стекла и микроскопы каждый миллиметр конструкции. И по результатам меняли конструкцию отдельных элементов, что-то усиливали — делали толще или добавляли ребра жесткости, повышали поверхностную жесткость отдельных участков поверхностей — напылением металлов или закалкой — и снова пропускали агрегат через "пыточную". Мы наращивали конструкторский опыт — пока человек не пощупает, не прочувствует все на своем горбе — ему сложновато представить все возможные тонкости и нюансы работы конструкции, отчего могут появляться досадные ляпы — не учел возможного бокового момента — а деталь из-за него и разлетелась, хотя и была вроде бы спроектирована по всем правилам. Вибростенды стали отличной учебной партой для нашего подрастающего конструкторского "молодняка" от двадцати до шестидесяти.

Длительность проверок также была различной — от нескольких минут до дней и — уже до почти до конца доведенных образцов — даже недель. Тестируемый образец трясло на неимоверных "ухабах", которых ему вряд ли придется встретить на своем пути ну или по-крайней мере с такой скоростью — но эта проверка давала возможность гарантировать ресурс тех же вездеходов до пяти лет, а так они служили при надлежащем уходе и обслуживании и по двадцать, и по тридцать лет.

Большую роль сыграли инструментальщики — они совместно с конструкторами разработали и изготовили специнструмент, технологическую оснастку и измерительные калибры, которые позволяли выполнять обработку деталей быстрее и с большей точностью. Введение контроля на каждом этапе работ позволило выявлять брак на ранних стадиях изготовления мотора, и сборщикам не приходилось тратить время на доделку конкретных экземпляров двигателя — ломом и такой-то матерью. Причины брака тут же разбирались совместно с рабочим, мастером и контроллером, что позволяло постоянно повышать квалификацию рабочих — мастер указывал, на что надо обратить внимание при изготовлении и почему — поджимать рукоятку зажима резче, чтобы деталь хорошо захватилась зажимом, или подводить резец только с одной стороны, чтобы убрать ошибки из-за люфта со стороны базы измерений. Это требовало времени на этапе освоения новой продукции, но очень много экономило на последующих этапах — и времени и материалов. Уже через две недели после начала работ по новой модели или детали брак снижался с 70 до 20 процентов и мог быть еще снижен по некоторым деталям вплоть до пяти процентов, а по некоторым деталям от мастеров начинали идти предложения по изменению оснастки или технологии изготовления с указанием причин — почему сейчас идет брак и как их предложение изменит ситуацию. Затем они совместно с конструкторами рассматривали предложение и при необходимости меняли технологии и инструмент. Переданная в мастерские оснастка и документация позволила быстро наладить выпуск моторов рабочими со средней и ниже квалификацией — грамотная организация труда снизила требования к квалификации персонала, позволив включить в создание моторов больше людей. Причем их обучение продолжалось параллельно производственной деятельности, хотя и требовало много времени.