王焕勃彻底进入了「发明家」状态。西跨院书房成了临时设计中心，墙上挂满了「红星小钢炮」拖拉机的结构草图丶传动系统示意图丶液压原理图，以及初步的81杠改进构思图。书桌上堆满了各种技术手册丶国内外农机样本图册（有些是通过特殊渠道获取的）丶材料力学和机械设计书籍。空气中弥漫着绘图墨水丶纸张和一种专注思考的特殊气息。

假期结束，白天他照常处理厂里的技术事务，听取电子计算机丶数控工具机丶汽车分厂等项目的进展汇报，做出决策。但一有空闲，甚至在夜深人静时，他的全部精力都投入到了这两项「自选动作」中。

首先是「红星小钢炮」。

有了手绘草图的概念和盘古建立的初步三维模型，王焕勃开始进行深入的技术细化。他深知，设计一台好用的机器，尤其是要适应中国农村复杂多变丶保养条件可能跟不上的使用环境，可靠性必须放在首位，其次才是功能和性能。

动力系统是核心中的核心。40马力的柴油机，他决定基于国内正在试制或已有基础的立式丶水冷丶四冲程单缸或双缸柴油机进行深度改进。他通过盘古调取了国内几家柴油机厂（如上海柴油机厂丶无锡柴油机厂等）现有型号的技术资料，结合自己对高效燃烧丶低摩擦丶轻量化的理解，重新设计了气缸盖丶活塞丶连杆丶曲轴的关键尺寸和形状，优化了进排气道，改进了燃油供给系统（采用更精密的波许泵和多孔喷油器），并特别加强了润滑和冷却系统的可靠性。电启动系统，他选定了红星电瓶厂最新研发的12V 100Ah 大容量干荷蓄电池，配合直流启动电机和矽整流发电机，确保在低温环境下也能顺利启动，并能满足夜间作业时的基本照明用电（他预留了车灯接口）。

传动系统的复杂程度远超普通拖拉机。为了实现田间低速精细作业和公路中速运输的宽范围速度覆盖，他设计了一个4×2的机械式手动变速箱（四个前进档，两个倒档），但通过副变速箱（高低档切换）实现了实际上的8个前进档和4个倒档。档位清晰，换挡力适中。其中，1-2档为超低速爬行档，用于极端重载或精细作业；3-5档为标准作业档；6-8档为道路运输档，最高档（8档）传动比经过精心计算，配合后桥主减速比，确保在发动机额定转速下，挂载1.5吨拖斗时能达到45-48公里/小时的理论速度。考虑到当时的道路条件（多为土路或砂石路）和拖拉机较差的减震，这个速度既能保证一定的运输效率，又兼顾了安全性和车辆寿命。

后桥采用刚性驱动桥，结构坚固，承载能力强。差速器确保转弯灵活。制动系统为机械蹄式，作用于后轮，可靠但制动力有限，王焕勃特别在说明书中强调，公路运输下坡时必须使用发动机制动并控制车速。

液压悬挂系统是「多功能」的关键。他设计了一套简单的分置式液压系统，包括齿轮油泵丶分配器丶液压油缸。通过操纵分配器手柄，可以控制悬挂农具的提升丶下降丶浮动，以及力调节（根据耕作阻力自动调节耕深）和位调节（保持农具与拖拉机相对位置）。这套系统虽然不如后世复杂，但在五十年代中期，已属相当先进，能极大提升耕作质量和效率。液压输出接口（快换接头）也为将来挂接更复杂的液压机具（如自卸拖斗的液压举升）预留了可能。

驾驶室？不，考虑到成本和用途，王焕勃只设计了一个弧形钢板制成的安全框架，可以遮阳挡雨，但非封闭。座椅是带弹簧减震的机械式可调座椅，这在当时绝对是「豪华配置」。仪表盘集中了水温表丶油压表丶电流表丶燃油表丶发动机小时计，以及空滤堵塞报警器——这个小装置能在空气滤清器堵塞时提醒机手，避免发动机因进气不足而磨损，非常贴心。

标准化三点悬挂装置和动力输出轴（PTO） 的设计，他参考了后世成熟标准，但进行了简化。PTO有540转/分和1000转/分两种转速可选（通过副变速箱切换），以适应不同机具的需求。

所有的设计，王焕勃都力求在先进性丶可靠性丶工艺性丶经济性之间找到最佳平衡点。材料尽量选用国内能稳定生产的优质碳素结构钢丶合金结构钢丶铸铁。加工工艺也尽量考虑现有工具机（包括红星厂自己生产的数控工具机）的能力，减少特殊刀具和复杂夹具的使用。

「盘古，对『红星小钢炮』最终数字模型进行有限元分析，重点校核车架丶后桥壳丶悬挂支座在最大负重和冲击载荷下的应力分布。模拟田间耕作丶公路运输典型工况下的动力学表现。优化重量分布。」

「分析进行中…车架最大应力点位于后桥连接处，建议增加局部加强筋。优化建议已生成。」

就在王焕勃埋头完善拖拉机设计时，他也没有忘记对李云龙的承诺。81式自动步枪的改进方案，在另一块绘图板上同步推进。

他没有直接画出完整的81杠图纸——那太惊世骇俗。而是以「基于对现有苏式自动武器（AK-47/SKS）的技术分析与未来单兵武器发展研判，提出若干改进方向与关键技术预研建议」为题，进行「学术性」的探讨。

他首先系统分析了AK-47突击步枪（通过内部资料了解）的优点：结构简单，动作可靠，勤务性好，威力适中。但也指出了其不足之处：连续射击精度较差（枪口上跳明显），瞄准基线较短影响精度，人机工程有待改善（快慢机位置丶弹匣释放钮等），缺少空仓挂机功能。

针对这些问题，他提出了自己的改进思路，并用严谨的工程语言进行阐述：

1丶提高精度与可控性：

优化导气系统：通过调整导气孔位置丶活塞行程丶气室容积，并可在活塞上增设气压调节装置（初步构想），使火药燃气能量得到更柔和丶均衡的释放，从而有效降低自动机后坐力和枪口上跳，提高点射和短点射的精度。他画出了改进前后的导气装置原理对比图。

改进枪机与缓冲：优化枪机组件质量配比，在枪机后方增设橡胶缓冲垫，进一步吸收后坐冲击，使武器射击更平稳。

加长瞄准基线：将照门座前移，与准星座距离适当加长，提高瞄准精度，尤其是对远距离目标的射击精度。

2丶完善人机工程与勤务性：

增加空仓挂机功能：在枪机框或弹匣插口处设计挂机凸笋，当最后一发子弹击发后，枪机后退到位被挂住，提示射手更换弹匣。更换新弹匣后，可通过拍打挂机解脱钮（设置在机匣左侧）或后拉枪机的方式释放枪机，推弹上膛。这一功能能显着提升实战中的换弹速度和战术意识。他详细绘制了挂机机构的工作原理图。