Причем, несмотря на все эти сложности с прокаткой, наш единственный "бронепрокатный" стан пока часто простаивал, так как выплавка металла не поспевала кормить его новыми порциями заготовок. Мы делали отливки весом в 200 килограммов, размером 50 на 100 сантиметров и толщиной 5 сантиметров, и затем прокатывали их до длины в два метра и толщины 2,5 сантиметра. В итоге на одну самоходку уходило двенадцать полос, чтобы защитить лобовую проекцию сандвичем из двух сваренных из этих полос бронелистов с бетоном посередине - общий вес такой лобовухи был где-то две с половиной тонны - тяжеловата, так что скорость самоходок ограничили двадцатью километрами в час, пока окончательно не отладим переделку хотя бы передних катков под торсионы. Подсчеты показывали, что при прокатке одной полосы за две минуты мы могли прокатывать в час тридцать таких листов, за двадцать часов - уже шестьсот, то есть на пятьдесят самоходок. Три, ну, пусть четыре дня - и дивизия самоходок получает новую лобовую броню.
В общем-то, это было довольно радужно, если бы не выплавка и отливка заготовок - их мы получали где-то сотню штук в сутки, используя для переплавки небольшой мартен на десять тонн - основной проблемой была даже не переплавка танкового лома, а отливка в изложницы - в цеху просто не было столько места, чтобы разлить все десять тонн на пятьдесят изложниц, так что мы пока плавили по четыре тонны за раз - на двадцать отливок. Ну и брак - в отливках, чаще всего из-за разрушения форм, и далее в прокате - снижал выход листов до шестидесяти в сутки - то есть всего на пять самоходок - в десять раз меньше расчетных показателей. А прокатный стан для другого не поиспользуешь - снимать валки, ставить другие, потом возвращать первые - выгадаем от силы пару дополнительных часов станочного времени, зато навозимся с наладкой и выверкой правильной установки валков. Так что дивизию самоходок мы пока получим в лучшем случае за месяц. Конечно же, работы велись - мы разломали одну стену и сейчас пристраивали дополнительное помещение для изложниц и печей подогрева, так что где-то числа с двадцатого сентября должны были выйти на расчетные показатели, а заодно как-то разошьем и последующие узкие места - правку листов, обработку кромок, да и сварщиков надо бы побольше, а то с нашим наборным лбом швов получалось многовато, хорошо хоть обстрелы на полигоне показывали, что это компенсировалось двухслойной броней общей толщиной в 50 миллиметров, да еще наклоненных под углом в шестьдесят градусов, что давало уже 100 миллиметров бронезащиты в лобовой проекции, да еще слой бетона между листами в десять сантиметров, которые с учетом наклона дают уже двадцать - даже ахт-ахт брали такие листы метров с пятисот, не дальше.
Сейчас же мы выправляли на прессах только умеренно кривые листы, не обращая внимания на небольшие неровности, а совсем уж кривые отправляли обратно на переплавку. Да и кромки обрабатывали не полностью, а лишь срезали явные выступы - "болгарками", хотя такое название тут еще не было известно, агрегаты уже существовали - или на строгальных станках, в депо. Хотя варить приходилось много - площадь шва была 375 квадратных миллиметров - а это как минимум десять проходов, то есть на один только двухметровый шов надо было наварить 750 кубических сантиметров металла - целых шесть килограммов электродов. И, пусть это было в два раза меньше, чем, например, для Т-34, но швов у нас было двадцать два только чтобы сварить оба листа для одной лобовухи, а ведь их еще надо приварить к корпусу. Так что на одну лобовуху пока уходило более двадцати человеко-часов.
Естественно, мы выискивали способы сократить это время. Так, сейчас применялась V-образная разделка кромок свариваемых листов - прежде всего из-за того, чтобы не кантовать листы. Но уже отлаживалась рама для кантования, на которой листы можно будет сваривать с обеих сторон сверху - просто перевернуть лист, когда потребуется сваривать с другой стороны. А это позволит применить X-образную разделку кромок, и тут площадь сечения становится почти в два раза меньше - всего 408 квадратных миллиметров - уже выигрыш в два раза. Правда, это потребует кантовать листы и на строгальных станках, но это по сравнению с выигрышем в сварочных работах - ерунда. А мы еще пытались пристроить прокатку ребер, чтобы сразу формировать на ребрах нужный профиль, ну, может немного подстрогать - и все. И на этом должны будем получить выигрыш в постоянных трудозатратах. Отлаживали и сварочный автомат - первый шов, чтобы закрыть промежуток между листами, пока все-равно придется делать вручную, но общее время уменьшится еще минимум в два раза - вот и будет уже пять человеко-часов на лист. Так что к окончанию осенней распутицы - конец октября, ноябрь - я рассчитывал на дополнительные пятьсот самоходок. Будет чем встретить фрица.
Другие детали самоходок тоже приходилось отлаживать. Так, маску на ствол мы отливали. Причем пустили на это рельсовую сталь - она не сильно уступает бронестали, к тому же маска - и так толстая и компактная деталь, там может и чугун будет держать. Но пробные обстрелы осколочными снарядами и из пулеметов выявили, что осколки и пули могут залетать сквозь щели между маской и лобовой броней, портить ствол, откатные механизмы и даже давать рикошеты внутрь боевого отделения - орудие-то должно поворачиваться, и без этой щели почти в десять сантиметров - никак. Ввели вертикальные ловушки для осколков - стали приваривать вертикально планки к лобовой броне, а в самой маске сделали идущие назад выступы, из-за чего пришлось вводить сборную форму, чтобы они образовались выступом в ее верхней части - теперь маска как бы охватывала этими своими выступами приваренные к лобовухе планки - и вместе они образовывали лабиринт, который исключал прямой пролет осколков и пуль к стволу и далее в боевое отделение.
Были и курьезные моменты - когда ко мне пришли ходоки и начали рассказывать про нехватку абразива и шлифовальных станков, я сначала даже не понял - про что они. Точнее, понял, но только вчера об этом же шел разговор и мне сказали, что абразива со складов хватит минимум на полгода - "да и местные заводы его делают, только пока в небольших количествах - они же больше по жерновам, а нам нужен абразив по металлу, но Вы не беспокойтесь - к тому времени развернем производство".
И тут мне говорят, что абразива нет. Я чувствовал себя не то что дураком, но странно. Это у меня что ли крыша уже начинала ехать ?
- Так вчера же говорили, что абразива полно ...
- Ну да - для изготовления и восстановления деталей-то хватит, ну и на заточку инструмента ясно дело - тоже.
- А ... а какой тогда еще абразив нужен.
- Для шлифовки брони.
- Так вроде бы мы ее и не шлифовали - так, заусенцы снимем после сварки - и все ... Неужели на это не хватит ?
- Да не - и на это хватит. Не хватит на шлифовку самой брони.
- Брони - то есть всей брони ?
- Ну да.
- А зачем ее шлифовать ?
- Поверхностный слой все-равно нарушен, так что тем самым снижаем вес танка. Ну или самоходки.
- Как-то это чересчур ...
- На танковых заводах так и делают ...
- Да ну ?!?
- Ну да.
Мне стало понято, почему броня танков такая качественная, гладкая, чуть ли не гламурная. Я-то думал, что это на советских заводах так чисто умеют прокатывать, а тут вот оно что - они ее потом шлифуют. Это же какая тогда трудоемкость ?!?
- Это же какая тогда трудоемкость ?!?
- Ну да, приходится потрудиться - и станки, и абразив, и рабочие ...
- А сколько снимают-то ?
- Ну, миллиметра два, может - три.
- Но это ведь совсем небольшая экономия по весу ... уж лучше пустить эту трудоемкость на более качественную отделку поверхности тех же зубчатых колес. Чтобы меньше ломались. Они ведь от трещин ломаются ?
- Да, поверхностные трещины являются концентраторами напряжения.
- Нет, давайте не будем шлифовать поверхность брони. Нам все-равно не до того сейчас.
Вот такие случались рацпредложения на пустом месте. Но были и другие идеи. Так, качество проката зависело не только от легирующих примесей, но и от ориентации волокон, которую можно было задать, как следует прокатав слиток на прокатных станах. Например, в книге французского инженера Норбера Меца "Горячая прокатка и калибровка валков", переведенной и выпущенной у нас в 1937м, были приведены интересные сведения. Так, там сравнивалась вязкость вырезанных из блума участков стали - вдоль и поперек вытянувшихся волокон при разных степенях вытяжки - то есть удлинения после прокатки. Так, при вытяжке в 1,7 вязкость образцов была почти одинакова - 7,5 вдоль волокон и 6 - поперек. А вот при вытяжке в 6 (то есть конечный брусок в шесть раз длиннее начального) - в образце, вырезанном вдоль волокон, вязкость возрастала до 9,5, а в вырезанном поперек - падала до 3,5. Это что же - получается, что надо еще учитывать и направление волокон при проектировании и изготовлении брони ? У меня тут же возникла и аналогия с фанерой, когда разнонаправленная ориентация волокон разных слоев придавала материалу новые свойства. Может, и нам так компоновать броню ? Она у нас все-равно составная - так и будем ставить листы с разным направлением волокон ... В общем, следовало подумать. Да и прокатать с таким обжатием мы пока все-равно не сможем - нет таких мощных двигателей. Вот под двигателям-то у меня и болела сейчас голова. Не только по двигателям, но и по ним тоже.
ГЛАВА 27.
Ведь с увеличением проходов прокатки удельная энергия, затрачиваемая на очередную вытяжку, вырастает по экспоненте - из-за наклепа и остывания. И если на первые вытяжки нашего двигателя хватает с запасом, то, вздумай мы увеличить длину листов, последующие потребовали бы для более длинных листов уменьшать скорость прокатки - мы просто не успевали бы прокатывать их до остывания. Правда, пока мы и не планировали катать длинные листы - два метра нам как раз хватало чтобы закрыть лобовую броню. Вот увеличить ширину листа хотя бы до метра было бы очень кстати - это снизит объем сварочных работ в два раза. И для прокатки таких широких листов нашего двигателя вроде как хватало.
Так, судя по графикам, приведенным в книгах, для прокатки листов с сорока миллиметров до двадцати пяти потребуется десять лошадиных сил на тонну в час - то есть если хотим прокатать лист весом в одну тонну за минуту - потребуется 600 лошадиных сил - 441 киловатт. Соответственно, мы прокатывали наши листы весом в 200 килограммов за полминуты чистого прокатного времени, без учета кантовок и смены направления - потребная мощность составляла 240 лошадиных сил, 176 киловатт - то есть мощности нашего двигателя пока хватало с запасом. И даже на листы в два раза шире - весом по 400 килограммов - хватит, тут нас тормозило отсутствие площадей под увеличенные изложницы для отливки широких заготовок - с полуметровыми-то еще не до конца разобрались.
Но вот при дальнейшем увеличении габаритов проката пойдет еще больше проблем - надо бы увеличить и скорость прокатки, да и листы требуются не только такие толстые - и потребная мощность возрастает. Да и кантования - штука сложная и тяжелая, поэтому надо бы прокатывать листы подлиннее и потяжелее и потом просто резать их на нужные размеры. Так, если катать листы конечной длиной в пять метров, шириной в метр и весом в тонну, то потребная мощность возрастает уже в пять раз - до 1200 лошадиных сил, или до 882 киловатт - это уже превышало мощность нашего двигателя. А ведь длинные листы надо бы прокатывать быстрее, чтобы не успевали остыть - даже если увеличим скорость прокатки на треть, уже вываливаемся за один мегаватт, а надо бы увеличить скорость прокатки в три раза, чтобы лист не успел остыть и доехал горячим до разделочных ножниц - и вот потребные мощности двигателей прокатного стана возрастают уже минимум до двух с половиной мегаватт, то есть с необходимым запасом по мощности - все три. И это только для проката пятиметровых листов толщиной 25 миллиметров и шириной метр. С повышением конечной толщины потребные мощности, как ни странно, снижаются, но такие толстые листы мы пока катать не умели - шли трещины. Перейди мы на непрерывный прокат, и потребные мощности двигателей снова бы упали - высокая скорость прокатки в одном стане нужна из-за кантований - на них тратится много времени, соответственно, его надо наверстывать при прокате - вот и рост мощности двигателя. При непрерывном прокате через три-четыре стана скорость можно сделать уже поменьше, так как отсутствуют остановы и движения листа в обратную сторону. Но - нет у нас пока стольких станов, да и рольгангов. Поэтому и рассчитываем мощность двигателя исходя из проката с реверсом на единственном стане.
Причем желательно иметь не один такой двигатель, а пару-тройку - и в качестве резерва, да и приспособить под прокатку брони другие станы тоже не помешает - может, не такие широкие, но и более мелких кусков в бронетехнике изрядно, вот их и можно по идее прокатывать на меньших станах вместо того, чтобы сначала прокатывать широкие листы а потом вырезать из них куски нужного размера. Без мехобработки кромок, правда, вряд ли обойдется - их все-равно надо разделывать под сварку, да и края проката обычно имеют больше дефектов - мы попытались было использовать листы и без такой обработки, снимая лишь явные неровности, но сварные швы с такими краями далеко не всегда выдерживали пробные обстрелы. Так что пока мы решили все-таки проводить более качественную обработку краев, тем более что пока пара сотен восстановленных танков и сделанных нами на их основе самоходок позволяли надеяться отбиться даже от мощных танковых атак противника. Но еще подумаем, как бы уменьшить объем механической обработки - в этом плане перспективной выглядела прокатка не в плоских валках, а с прорезанными ручьями, пусть и широкими - по идее, борта ручьев будут поджимать края прокатываемого листа и те станут намного качественнее, да и размеры будут практически совпадать с готовой деталью, причем уже с краями, разделанными под сварку - хоть X-, хоть V-образные кромки - тут все зависело от формы краев ручья - останется только сварить листы. Хотя скорее всего будем катать под Х-образные кромки - они будут попроще и в изготовлении валков, и в прокате, так как тогда на обоих валках будет равномерное давление, тогда как с V-образными кромками давление на верхнем валке, который будет катать более широкий просвет, будет выше. Правда, с такой прокаткой повышались требования к точности отливки, чтобы металла хватило для полноценного формирования краев. Да и дополнительную прокатку кромок на отдельном стане с вертикальными валками, скорее всего, потребуется делать - вот и еще один стан, пусть требования к мощности его двигателя и меньше, так как надо прокатать не всю поверхность листа, а только его кромки. Да и вспомогательные работы было бы неплохо механизировать - сейчас листы на рольгангах кантовали рабочие с помощью клещей и ломов - тяжелый и опасный труд - и хотелось бы заменить их электродвигателями и кантователями, благо чертежи таких устройств мы в книгах нашли, оставалось их повторить и отладить.
В принципе, мы прикидывали и изготовление собственных прокатных станов - нас не слишком устраивала имеющаяся у нас номенклатура и количество этих станов. И расчеты показывали, что многое мы сможем изготовить своими силами. Так, при диаметре валков в 400 миллиметров их длина получится 1200 миллиметров - как раз для проката бронелистов метровой ширины - причем можно было бы сделать ширину проката и 1400 - бронепрокатные станы допускали для валков отношение длины к диаметру 3-3,5, так как относительные усилия не очень большие. Вот для проката тонкого листа это отношение максимум 2 - как я писал ранее, в тонких листах выше усилия по деформации. Такой диаметр допускал на один проход деформацию от 10 до 25 миллиметров - вполне так нормально, прокатывать бы успевали, будь у нас мотор достаточной мощности. При таком диаметре валка вес каждой из двух станин будет всего три тонны при размерах два метра в ширину на три в высоту - вполне подъемное для нас литье. Вот гигантские станы с диаметром валков в 1200 миллиметров были внушительными сооружениями - вес каждой станины 65 тонн, ширина - три метра, высота - более пяти. Такое пока вряд ли потянем, но нам вряд ли нужно будет прокатывать листы шириной четыре метра - посвариваем и узкие, чай не баре.
Сортовые же станы - для прокатки разной проволоки, рельс, уголков и швеллеров - были еще компактнее. Так, у стана с валками диаметром 145 миллиметров вес каждой станины - всего 1,2 тонны при ширине 26 сантиметров и высоте 1,5 метра - совсем кроха. Причем это - стан трио, с тремя валками. Стан дуо был еще компактнее - высотой всего 1,2 метра и весом станин менее одной тонны. Мы уже подумывали сначала потренироваться в производстве именно таких станов - катать проволоку на гвозди, прутки на болты и гайки, полосы, уголки, заготовки на автоматные затворы, и даже заготовки для ствольных коробок, а то мы сейчас их штамповали из листов, полученных от разделки железных бочек. Ну и прочие нужные вещи - тут можно даже организовать непрерывную прокатку, благо такие мини-станы сами по себе можно лепить чуть ли не как пирожки. Да и плитовины - длинные чугунные опоры, на которых устанавливаются станы - тоже сможем отлить.
В общем - нужны двигатели, двигатели и еще раз двигатели. На собрании, где я излагал эти мысли, тут же задали справедливый вопрос: