— Двадцать не сможем — не хватит мощности пресса.
— Так… А может как-то по-быстрее делать ход? вот у вас сейчас пять ходов в минуту — это пять заготовок… Если увеличить скорость хода в два раза…
— Не получится.
— Э…?
— Скорость деформации будет слишком высокой, соответственно повысится наклеп, металл будет слишком жестким и его начнет рвать — и так сейчас половина уходит в брак.
— Половина?!? Ничего себе… Что же делать?
— Мы сейчас подбираем углы вытяжки — если сделать слишком малым, то деформация за один проход небольшая, но потом при отжиге слишком быстро растут кристаллы и ухудшается пластичность для последующих операций. Ну и производительность тоже уменьшается. А если сделать слишком большим, то инструмент изнашивается сильнее, да и разрывы металлов происходят чаще.
— Понятно. Там у нас исследуют напыление на металлы — зайдите, может у них найдется для вас что-то полезное.
— Хорошо.
И действительно, за пару недель для матриц и пуансонов подобрали покрытие, которое значительно увеличило срок службы одного комплекта — с пяти до почти восьмидесяти тысяч гильз, после чего требовалось повторное напыление и шлифовка, чтобы восстановить поверхность и геометрические размеры. Ну, это если пуансон не растрескивался от внутренних напряжений — с ними иногда такое случалось, когда эти напряжения выходили на поверхность с громким треском — в буквальном смысле этого слова — пуансон вдруг издавал резкий кряк и "радовал" всех свежей трещиной. Это накопленные напряжения все-таки вырывались наружу.
Вообще, мне было несколько странно, что вот так вот можно вытягивать металлы с помощью инструментов из практически такого же металла, ну почти — все-таки пуансоны и матрицы делались из легированной стали, закаливались, да еще на них напылялись износостойкие покрытия. Но секрет был прост — заготовка была в общем случае тонкостенной, и ее металл начинал течь раньше, чем металл пуансона, так как в пуансоне напряжения распределялись по большему объему металла — если сравнивать например гильзу с толщиной стенок в два-три миллиметра на промежуточных стадиях и пуансон толщиной почти сантиметр — в нем напряжения уже по факту меньше в пять раз, а еще напряжения уходили и в матрицу, то есть в инструменте они были меньше уже в десять раз, а за счет состава стали — во все двадцать. Поэтому все и работало — пуансоны продавливали металл заготовки через матрицу, выдавливали металл в нужную сторону, мяли гильзу, прогоняя ее вдоль матрицы заставляли ее металл течь вверх ото дна, пока этот металл не образовывал стенки. И самым сложным было рассчитать и подобрать все эти матрицы и пуансоны — чтобы в каждом проходе металл перетек в нужный объем, но при этом не был превышен предел деформации и сохранилась целостность заготовки, чтобы внутренние напряжения не превысили его стойкости, поэтому приходилось ограничивать степень деформации на каждом из этапов, а еще периодически проводить отжиг, чтобы снять все эти напряжения. А еще и состав металла для заготовок был каждый раз разным…
Заставить всю эту систему работать было очень сложной инженерной работой. И то, что люди работали с энтузиазмом — это еще мягко сказано. В конструкторских и опытно-производственных коллективах пришлось ввести должность ответственного за рабочий режим — человек следил, чтобы люди регулярно питались, ложились спать, делали зарядку, чтобы в помещениях был свежий воздух, комфортная температура. Народ буквально дорвался до настоящего дела. Еще бы — работая на производствах, они занимались в основном поддержанием их работы. Тоже, конечно, интересно — всякие нештатные ситуации требовали быстрых и точных технических и технологических решений, что вносило остроту и адреналин во внешне, для незнающих людей, скучную работу. Но тут — совсем другое дело — поднять новые производства с нуля — это мечта любого амбициозного человека. И людям была предоставлена возможность реализовать эту мечту. Новые возможности захватили даже тихих и скромных людей, которые ранее, в обычной жизни, ничем особым себя не проявили — просто не представилось возможности. А сейчас она представилась. Даже Ерофеев — тихий забитый домашний подкаблучник — построил не только более сотни печей для отжига металла, но и свою жену — бабе всего-то и надо было, чтобы человек, с которым она связала свою жизнь, рыкнул на нее пару раз твердым, не терпящим возражений голосом. И такой голос у него вдруг проявился, когда появилось в его жизни большое дело — ни одна женщина не может помыкать мужиком, когда у того есть такое дело — оно просто не дает ему времени на мелкие дрязги.
К сожалению, с выделкой гильз все было гораздо сложнее. Только чтобы подобрать друг к другу степень деформации и режим отжига на разных вытяжках, ушел почти месяц. Появлявшиеся крупнозернистые кристаллы и окалина сопротивлялись инструменту и в результате разрывали металл. Слишком большие кристаллы приводили к перекосу заготовки при последующей вытяжке, разрывам стенок или их неравномерному утоньшению — крупный кристалл тоже сдвигается внутри массы металла, он как камешек в однородном песке — сколько ни разравнивай, все-равно будет бугор. С ними боролись — подбором степени деформации, температуры и времени последующего отжига заготовок, чтобы снялись напряжения после очередной протяжки и вместе с тем атомы металла не начали соединяться, перестраиваясь в более крупные формы, а так и оставались бы в мелкокристаллической структуре, которую так хорошо можно мять на прессах. Ведь при отжиге энергия атомов повышается, они перемещаются внутри кристаллов из одной решетки в другую, искаженная структура разрушается, восстанавливается исходная кристаллическая решетка, что снимает напряжения, кристаллы восстанавливают свою форму, атомные слои решетки выпрямляются, повышается пластичность металла, так как исчезли напряжения, сжатия, которые могли бы препятствовать внешнему усилию деформации. То есть отжиг — это своего рода массаж для металла, когда его внутренняя структура расслабляется, расправляется, он снова становится мягким и податливым.
Окалину травили серной кислотой, и сдирали пескоструйкой — каждый из вариантов обработки требовал своего рабочего места, оборудования и времени, и по-другому никак — эта окалина налипала на инструмент, и он начинал оставлять задиры, а то и вовсе рвал стенки заготовок. Проблем было море, но к концу сентября они были решены, и начались проблемы следующего этапа — крупносерийного производства. К этому времени работало уже семь прессов, на каждом из которых был установлен комплект из шестнадцати матриц и пуансонов, так что каждый пресс постоянно работал только над одной вытяжкой. Уже то, что не требовалось менять инструмент, увеличивало полезное для выработки время на три часа в сутки. И, с учетом брака в пятнадцать процентов, эта линия прессов выдавала в минуту по сто девяносто две гильзы — по пять секунд на каждую партию — быстрее не позволяли ограничения по скорости деформации. Хорошо хоть распараллелили снятие и установку заготовок — пока шло прессование очередной партии, рабочий устанавливал на матрицу из штырьков следующую, и затем разом вставлял все шестнадцать заготовок в матрицы оправок.
Будь работа непрерывной и без брака, мы получали бы почти двести восемьдесят тысяч гильз в сутки, то есть более восьми миллионов в месяц, и почти сто миллионов — в год. Если брать расход на бой в двести пятьдесят патронов, то получилось бы четыреста тысяч человеко-боев — четыреста боев по тысяче человек. В принципе, в ситуации осени сорок первого это превосходило интенсивность боевых действий, которые мы вели, где-то в три раза — у нас больше были обстрелы колонн, нападения на склады, а все эти действия выполнялись небольшими группами, то есть мы могли бы провести и четыре тысячи таких боев. К тому же, помимо автоматов в них принимали участие и пулеметы, и винтовки — как наши, так и немецкие. Так что можно было бы успокоиться на достигнутом. Но надеяться на сохранение ситуации не следовало. Просто на тот момент немцы еще не считали нас такой уж большой угрозой. Да, досадная помеха, но не более того — они рвались к Москве, Ленинграду и Киеву. Но в моих-то планах было увеличение давления на немцев с нашей стороны. И, когда оно достигнет хотя бы десяти процентов от того, что они испытывали на основном фронте, тогда, думаю, мы так легко не отделаемся, нам придется вести бои интенсивнее — я примерно полагал, что на сорок второй год нам потребуется миллиард патронов, и это только на войну. А еще нужно обучать, то есть еще четверть миллиарда вынь да положь. А у нас с одной линии выходило хорошо если шестьдесят процентов от максимально возможной выработки. Замена изношенного инструмента, брак, поломка станков — все это останавливало работы. По сути, нам требовалось двадцать таких линий, и на них будет задействовано более пяти тысяч человек. Можно подумать, нам некуда больше пристроить такую прорву народа…
Поэтому я и продавливал создание роторно-конвейерных линий. К ним мы подкрадывались тоже постепенно. Сначала сделали виброустановщик заготовок — он с помощью вибрации ориентировал заготовки и одновременно отправлял их из бункера по спускающейся наклонной канавке на массив штырьков, с помощью которых рабочий устанавливал всю группу в пресс. Потом появились калибры, которыми можно было быстро проверить степень износа инструмента. А потом — раз! — и заработал первый роторный станок, который выдавал по восемь гильз в секунду, сразу же увеличив выработку в четыре раза. И это был еще не предел — мы отлаживали работу, да и вообще — знакомились с новой технологией.
Тут еще никто не знал о таком способе производства, когда обработка заготовок шла непрерывно — из накопителя каждая заготовка направлялась к инструментам, где соскальзывала в проходящую матрицу, и сверху давил пуансон, пока, проехав под нарастающим давлением почти по всему по кругу, заготовка не попадала в приемник. Причем время обработки, то есть скорость деформации, была сохранена как и в старом прессе — просто за счет большего количества инструмента на станке одновременно обрабатывалось уже полсотни заготовок. И если время обработки одной заготовки составляло те же пять секунд, то количество пуансонов было уже не шестнадцать, а пятьдесят. Только за счет этого была увеличена производительность. Каждый пуансон имел свой отдельный механизм передачи мощности от рельсовых направляющих, между которых, протаскиваемая цепью, и катилась вся система матрица-деталь-пуансон. Давление шло как раз от рельсовых направляющих, которые постепенно сходились, вдавливая пуансон в матрицу, а затем расходились, чтобы освободить обработанную заготовку, чтобы она в нужном секторе этого круга обработки провалилась из матрицы в приемный бункер. И мы сразу же добавили автоматическую замену изношенного инструмента — как только через матрицу или пуансон проходил шаблон определенного калибра, это означало, что инструмент изношен и его надо заменить — и тогда, подталкиваемый механизмом подачи калибра, инструмент освобождался из защелок и падал в бункер, а в секторе смены инструмента на его место подавалась новая пара из накопителя свежего инструмента — он заменял своего "товарища" на ходу, без остановки конвейера. На каждую операцию — установку заготовки, обработку, выталкивание заготовки, проверку и смену инструмента — отводился свой сектор — часть всего круга обработки. А для смены инструмента сделали отдельный роторный механизм, чтобы не делать для каждой из пятидесяти позиций запасную пару матрица-пуансон — достаточно и десятка, который уже вручную пополнялся по мере замены новым или восстановленным инструментом. Ну и еще оставили сектор в двадцать градусов "на вырост" — мало ли что понадобится добавить, так чтобы два раза не вставать…
В итоге у нас получились махины диаметром три метра и высотой почти пять, с мощными распорками, чтобы выдержать усилия, которые рельсовые направляющие должны были передать на инструмент. К ним притулились роторные станки измерительных шаблонов и смены инструмента. Конечно, по-началу вся эта сложная инженерия не работала круглосуточно. Техника была новой, что-то ломалось, заедало, перекашивалось, поэтому выделка увеличилась пока не в четыре, а только в два с половиной раза. Но неделю за неделей блохи вылавливались, вносились изменения в конструкцию — там укрепить разбалтывающиеся соединения, тут нанести износостойкое покрытие — и к декабрю одна линия из восьми роторных станков и двадцати двух вспомогательных уже выдавала больше миллиона гильз в сутки, и это с учетом регламентных работ. То есть в год одна линия даст триста семьдесят миллионов гильз, и для миллиарда с четвертью нам понадобиться всего три таких линии. Уже терпимо.
Тем более что в октябре на одну линию работало триста человек, а в декабре — уже сто. Прежде всего, удалось механизировать проверку заготовок и гильз. После каждого станка бункеры с обработанными заготовками поступали на линию проверки, где на похожем роторном станке они автоматически проверялись шаблонами на выдерживание размеров, скребками на задиры и несквозные трещины и сжатым воздухом — на отсутствие сквозных трещин — если размеры не выдерживались или воздух подтравливался, то гильза отправлялась в контейнер брака. И уже там контролер следил, и в случае, если брак вдруг вырастал — давал команду на остановку конкретного станка. Но и если брака было немного — он все-равно изучался на предмет выявления причин. Одними этими автоматическими проверками мы высвободили почти сто работниц, которые до этого вручную проверяли каждую обработанную заготовку. И оставались на линии инструментальщики, наладчики и контроллеры, которые постоянно делали новый и восстанавливали изношенный инструмент, проводили регламентные работы или ремонт, контролировали качество работы. От этой деятельности пока было не избавиться — слишком много было неоднозначностей, чтобы оставлять их на откуп механическим проверкам — все-таки они были еще очень примитивны.
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.