建起自主完整的火炸藥生產體系
紅色軍工寫傳奇
“沒有槍,沒有炮,敵人給我們造……”這首膾炙人口的抗戰歌曲《游擊隊歌》,既唱出了中國共產黨領導的抗日武裝在武器裝備上的極度匱乏,也道出了其在戰爭中的重要地位。
作為最早研制生產火炸藥的根據地,晉察冀抗日根據地在無設備、無技術、無原料的極端條件下,就地取材、因陋就簡,實現了多項重大突破,一步步構建起自主完整的火炸藥生產體系。
這些土法工藝,不僅解了前線“缺彈少藥”的燃眉之急,更開創了根據地自主生產高能火炸藥的先河,為抗戰勝利作出巨大貢獻。
“缸塔法”制出“軍火化工之母”
在唐縣,晉察冀軍工人用大水缸疊成缸塔生產硫酸。 郭寶倉供圖
在唐縣黃石口鎮茶葉莊村大岸溝一處院子里,保存著兩口陶土大缸。大缸一米來高、陶壁厚實、形制古樸,與舊時農家常用的儲水缸頗為相似。但不同的是,每口缸的缸體上,還都開有一個或兩個直徑約10厘米的圓孔。
“80多年前,大岸溝建有晉察冀軍區的化學廠,這些陶缸就是當年土法制造硫酸的核心設備。”唐縣老區建設促進會常務副會長郭寶倉介紹,當時大岸溝化學廠技術人員就是用這種陶缸,規模化生產出了高純度的硫酸。
“火藥是我國古代四大發明之一,制造技術歷史悠久,廣泛流傳于民間。”郭寶倉說,抗戰初期,根據地制造的地雷、手榴彈、迫擊炮彈以及部分復裝子彈,填裝的幾乎都是這種民間常見的黑火藥。但這種火藥爆炸威力不大,性能不穩,經常出現打不響、膛炸、出手炸等問題。
“要解決這些問題,關鍵在于掌握現代火藥的生產技術。”郭寶倉強調,而制造現代火藥的首要前提,就是實現硫酸的規模化生產。由于其基礎原料地位,硫酸也被稱為“軍火化工之母”。
1940年5月,大岸溝迎來一群陌生人。他們雖然身穿粗布衣衫,但行為舉止卻不似普通莊稼人。有村民好奇打聽他們的來意,他們只笑著推說是來辦醋廠的。
事實上,這群人是晉察冀軍區工業部的技術人員。所謂醋廠,實則是為批量生產硫酸而籌建的大岸溝化學廠。
來此之前,他們已經在實驗室里,創新出了一套土法制硫酸工藝。
“硫酸的制造,必須在能夠防止強酸腐蝕的鉛室中進行,但當時晉察冀抗日根據地處于敵軍嚴密封鎖之下,連一塊鉛板都很難找到。”郭寶倉說,重重困難之下,技術人員就地取材,用易得的陶土缸對口疊放成塔代替鉛室,用風箱鼓風代替抽風機,用夜壺輸送酸代替酸循環泵和耐酸管道,用瓷窯的碎片作充填物延長水蒸氣與二氧化硫的反應時間,從而提煉出高純度硫酸。
“缸塔法”在技術上取得了成功,但實際生產條件卻極為艱苦。
在大岸溝化學廠進行硫酸規模化生產時,由于缺乏基本防護設施,生產過程中酸液跑冒滴漏現象嚴重,整個車間長期彌漫著刺鼻的酸霧,對工作人員的健康造成極大損害。許多職工的手被酸侵蝕得常常裂口滲血。
但這些困難,卻絲毫沒有阻擋大家的生產熱情。
1940年6月,化工廠生產出了第一批合格的硫酸。這一消息被上報到八路軍總部后,彭德懷、左權在回電中說:“這是我們工業建設上一大進步,也是解決工業建設特別是兵工工業建設之主要關鍵。總部亦曾試驗自造硫酸,但未成功……希大量擴充以能供給全華北各工業部門……以解決火藥問題。”
郭寶倉介紹,之后,大岸溝化學廠技術人員又馬不停蹄投入研究,到1940年12月又研制成功硝酸和乙醚,并于1941年春正式投產。
無煙藥破解“缺彈少藥”困局
“戰士的子彈袋里每個人只有幾發子彈,為了蒙騙敵人,子彈袋里塞滿楊樹棍子做偽裝。戰士在戰場上打一顆子彈必須將彈殼拾回來,這是一條紀律。但是光有彈殼,沒有發射藥,彈丸還是打不出去的,我看到這種情景,感到身上有千斤的重擔……”
8月22日,取出親自參與編寫的《口述河北紅色軍工》一書,河北省軍民融合促進會秘書長韓正坤逐字逐句讀著這段令人揪心的記述。質樸的文字,讓人清晰感覺到技術人員當年研制無煙藥的焦灼與決心。
“無煙藥是一種發射藥,它不僅能發射子彈,也是發射各種炮彈不可缺少的火藥。”韓正坤介紹,無煙藥主要有兩種:一種是單基無煙藥,多用于槍械彈藥;一種是雙基無煙藥,多用于炮彈發射藥。
在硫酸這一基礎化工原料較為充足后,1940年7月開始,大岸溝化學廠便開始研制單基無煙藥。
韓正坤介紹,制作無煙藥所需要的原材料品種多、質量高,生產過程復雜。面對這項技術復雜、毫無經驗可循的研制任務,研究室的技術人員僅能依靠一本《高級火藥學》作為核心參考,邊學習邊摸索。從理解硝化棉的基本性質,到掌握硫酸與硝酸配制混酸的濃度配比,再到反復試驗調整“強火棉”與“弱火棉”的制備工藝,每一步都需從零開始。
沒有專業工具設備,技術人員再次土法上馬,在內部尋找代用品。根據書中記載,火棉中若殘留酸液,長期儲存易“脫硝”變質,必須打斷火棉纖維管并用水反復煮洗才能徹底清除殘酸。
當時缺乏打漿設備,除酸最初只能靠人工用剪刀剪碎潮濕的火棉。這項工作極其費力,女工們的雙手常被磨破卻進展緩慢。技術人員嘗試用壓面機的滾軸進行碾壓,但效率仍不能達到預期。后來,他們又想到用石磨盤磨碎的方法,才圓滿解決了殘酸存留問題。
膠化機、軋片機、滾切機、球磨機……化工廠技術人員設計并自制了一系列專用設備,逐步構建起一套適合根據地條件的無煙藥生產體系。自1940年7月開始,僅僅用10個月就研制成功單基無煙藥。到1941年4月,大岸溝化學廠的單基無煙藥產量就達到每月200斤。
1944年,化學廠進一步成功研制出雙基無煙藥,作為50式擲彈筒彈和迫擊炮彈的發射用藥。
單基與雙基無煙藥的相繼投產,初步實現了根據地無煙藥的自主生產,使前線部隊“缺彈少藥”的困境得到切實緩解。
“螞蟻生產法”產出高級炸藥
8月22日,陽光灑在平山縣北冶鄉羅漢坪村西北的山坡,晉察冀軍工烈士紀念塔靜靜矗立。塔頂上的雕像是一名軍工戰士手揮鐵錘,目光堅定地望向遠方。紀念塔底座四周,環繞著一幅幅生動的浮雕,再現了當年軍工戰士生產武器彈藥的場景。
“火炸藥技術的接連突破,讓我們生產的武器裝備威力倍增。當時,我們不僅成功研制出無煙藥,更在高級炸藥領域取得了關鍵性進展。”郭寶倉說,在抗戰初期,國民黨還供給少量的高級炸藥如TNT、苦味酸等,之后就斷絕了供給。后來生產的手榴彈、迫擊炮彈及地雷只能裝黑火藥,爆炸力很弱。
郭寶倉進一步解釋,手榴彈爆炸后最多炸不到20塊,制造稍差或保存稍久的,爆炸塊數就更少了,只能炸成四五塊,殺傷力很弱。黑火藥地雷也是一樣,幾百斤重的鐵殼地雷炸不斷一條鐵軌。
為了更有力地支援前線,盡快制造出高級炸藥是擺在軍工科技人員面前一項非常緊迫的任務。1938年,冀中軍區便開始了高級炸藥的試制工作。
“七七事變前,閻錫山購買了一批軍火材料,運輸途中正趕上全民族抗戰爆發,材料就被遺棄在冀中。冀中軍區技術研究社的科研人員就利用這些半成品,試制成功了一種混合炸藥。”郭寶倉說,百團大戰中,我軍把庫存中制造高級炸藥的氯酸鉀全部消耗完畢后,晉察冀軍區提出軍工生產必須從“以制造槍械為主,轉為以制造彈藥為主”。
1943年3月,晉察冀軍區工業部技術研究室將研制高級炸藥列為重點攻關項目,先后研究過仿朱迪生炸藥、硝酸銨炸藥,但其中最成熟并最終進行大規模生產的是硝酸甘油炸藥。
“在物資極度匱乏的條件下,根據地把原料邊區是否有、是否豐富以及是否容易在敵占區獲取,作為研制軍工產品的前提。”郭寶倉說,仿朱迪生炸藥和硝酸銨炸藥并非技術不成熟,而是關鍵原料難以獲得。
比如,初時選擇制作硝酸銨炸藥,主要是因為能從敵占區購買硫酸銨化肥(肥田粉)作為重要原料。肥田粉是日寇為了掩蓋侵略本質強行讓老百姓購買的一種化肥,老百姓不愿使用便悄悄售賣。等敵人發現并切斷肥田粉來源后,技術人員又成功試驗出用獸骨干餾制氨,卻因原料有限、成本過高而放棄。至此,研制重點轉向了硝酸甘油炸藥。
1943年冬,軍區工業部技術研究室用石灰乳皂化油脂制成鈣肥皂,再由其中洗出甘油來,并用之做成硝酸甘油炸藥。
“這是一種液態烈性炸藥,靈敏度很高。”郭寶倉解釋,按照書本要求,硝酸甘油生產應在專用的鉛制“硝化器”中進行,硝化器中裝有鉛制的冷卻管,能夠嚴格控制溫度,一旦溫度升高,就要立即將硝化器中的混合液傾入水中進行稀釋,避免爆炸。
但當時根據地沒有這些設備,于是軍工人便想出了“盆式硝化法”。每天在氣溫較低的拂曉,蹲在山泉小溪邊,端著盛有3.5公斤混酸的瓷盆,將半公斤甘油慢慢滴入盆內。借流水從盆底通過,可以讓盆內硝化溫度保持在16℃—20℃之間。若發現盆內冒煙,即是爆炸的前兆,立即將盆沉入水底,人員避開。
正是在如此簡陋而危險的生產條件下,軍工人憑借這些“小盆”,螞蟻生產般成功實現了高級炸藥的規模化制造。這不僅將根據地的軍火化工水平推向全新階段,極大提升了我軍制造高爆威力炸藥的能力,更在實戰中使我軍顯著減少了傷亡,為加速戰勝日寇發揮了至關重要的作用。(河北日報記者 周聰聰)
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土法上馬,自力更生克難關
抗日戰爭時期,晉察冀軍工戰士以頑強毅力、無窮智慧和辛勤汗水創造了一個又一個土法工藝,為前方將士制作槍炮彈藥。
其中,晉察冀首創的“缸塔法”制硫酸,為槍彈、炮彈裝填藥的研發打下基礎,而“坩堝煉銅蒸鋅”和“燜火法”加工白口生鐵兩項土法制造工藝,為槍彈、炮彈彈殼的自造生產打下了堅實基礎。
抗戰初期,晉察冀軍區主要是靠繳獲敵人的子彈和從戰場上回收舊彈殼復裝子彈供應部隊。然而,隨著戰爭規模的擴大,靠回收舊彈殼復裝子彈越來越不能滿足部隊的需要,同時狡猾的敵人為斷絕我軍彈殼來源,也回收舊彈殼,使我軍復裝子彈更加困難。
但制造全新子彈,首先要解決制造彈殼的問題。而制造彈殼的黃銅一般是由鋅與銅按3∶7的比例冶煉而成。鋅從何來一度使自造子彈彈殼的研究陷入困境。
一個偶然的機會,有人發現軍區征購來的明清制錢和銅佛、銅鼎等雜銅中含有一定量的鋅,這才使解決鋅的問題看到了曙光。
根據物理學知識,鋅的汽化溫度比較低,用蒸餾的辦法即可分離出來,又可將其剩余物加以精煉得到銅。在這種情況下,晉察冀軍區工業部技師張奎元大膽嘗試,率先進行蒸鋅試驗。他利用一個舊炮彈殼作坩堝,口上連接一段鐵管作凝結器,蒸出了少量的鋅。1942年,礦工隊在此基礎上筑造了蒸鋅爐。后來,技師王裕對熔玻璃爐進行了改造,制成了蒸鋅爐,得鋅率達到25%。
技術相對成熟后,晉察冀軍區工業部五連就開始了冶煉黃銅和制造彈殼的試驗工作,最終克服重重困難,成功制造出了合格的全新彈殼。
在炮彈方面,根據地用于鑄造炮彈彈殼的原料幾乎全是破鍋碎鐵,鑄出的白口鐵常因硬度大導致不能進行后續加工。為此晉察冀軍區工業部六連老工長彭長山便自發研究燜火技術。他先自制了爐子,又鑄了個鐵管子,把白口鐵制品裝在爐內鑄鐵管中后,便不分晝夜地守在爐邊進行試驗。數十次試驗后,終于用這套設備成功降低了產品硬度,使白口鑄鐵可以進行機加工。
“燜火法”加工白口生鐵技術的成功,不僅使晉察冀軍區停頓了一年多的炮彈生產得以恢復,而且為制造必要的工裝設備開辟了新的途徑。當年下半年就為裝備子彈廠鑄造了十多部手扳螺旋壓力機機體,為化學廠鑄造了硫磺箱和硝酸罐等鑄件。
經過不斷探索嘗試,多項技術的研發使晉察冀自造軍工產品的能力大大提升。據記載,1943年晉察冀自制子彈年產量已達300萬發,各類炮彈11萬發,手榴彈360萬枚,高級炸藥24萬公斤,火藥500公斤。
文/河北日報記者 周聰聰
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