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火炮炮管有多重要?研制新炮管要数十年 仅用3秒后寿命就到头了

火炮炮管有多重要?研制新炮管要数十年 仅用3秒后寿命就到头了
2019年08月19日 09:06 新浪网 作者 大磨坊米分

  舍娃

  现代火炮研发和生产对于材料、工艺有着极为严苛的标准与要求。特别是火炮的关键部位炮管,由于需要大量使用碳镍铬铂系合金钢材料,加上炮用钢材的冶炼加工十分复杂,需要充分考虑抗高温、抗高压、抗磨损等各个技术环节。因此,研发一款达到制式标准的炮管钢材普遍需要耗费十多年的时间,并且耗费大量人力、资金与技术资源。在此前提下,一根合格炮管的真实寿命也只有3秒左右。截至目前,包括中国在内,能够完全具备整炮管研发生产能力的国家,也仅有10多个。

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  可以说,火炮之所以能够得到"战争之神"的美誉,很大程度上依赖于炮管的性能水平。因为影响火炮杀伤力的三大重要参数射程、精度以及使用寿命都和炮管息息相关。

  可以说,火炮炮管制造是一门涉及多学科的系统工程。诸如炮钢材料选择与冶炼、电渣重熔、深孔加工、身管自紧、内膛加工等各个环节都是尖端前沿学科,将其整合在一起更是需要克服各种困难和挑战。就比如在冶炼炮管钢材方面,我军制式火炮59-1型130毫米口径加农炮炮管,就必须采用我国自主研发的"三相交流电弧炉"进行批量生产。这种电弧炉一次性可以熔炼25吨-50吨钢水,电弧温度达到了6000℃,可以充分保证搅拌均匀,保证钢材的成色。

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  在提纯的基础上,火炮炮管的稳定性也很关键。毕竟,在开炮状态下,火炮炮管平均承受的温度普遍高达3000多度,并且要应对数百兆帕压强。特别是在急速射状态下,炮管内外会形成600多度温差,质量不过关的炮管面对这种高温高压以及火药的烧蚀,很容易产生裂纹,不仅会影响到射程与精度,严重者甚至会炸膛。因此,包括美国、中国、俄罗斯等火炮研发大国,目前普遍采用电渣重熔与身管自紧技术,以此保证火炮炮管的耐高强度作业性能。特别是身管自紧技术早在19世纪20年代,现代火器研发的集大成者英国人就首先采用缠丝身管的方式,增强炮管的稳定性能,以此研发出的火炮炮管曾被广泛应用到战列舰的主炮之上。

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  当然,现代火炮炮管研发领域的权威,绝对少不了德国人。从一战时期的克虏伯大炮,到如今的坦克专用炮管,德国人在火炮炮管研发生产领域一直引领世界潮流。特别是豹II坦克所使用的120毫米滑膛炮,可以承受710 兆帕的极限膛压,仅仅是这一点,拥有海量规模的俄罗斯T-80/72坦克,其2A46系列125毫米滑膛炮尽管口径更大,但在射程及威力方面远远比不上德制炮管。

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  我国自上世纪70年代起,开始逐步开展火炮炮管的本土化研发,并且逐步跻身世界一流行列。特别是炮管寿命方面,按照国际惯例,火炮的使用寿命直接与炮管寿命成正比,体现在射击次数上,即达到额定的射击次数就必须更换炮管。一般来说,陆军制式105毫米主炮炮管寿命为1000发炮弹,因为炮弹初速为1500米/秒,炮弹在发射后其弹头在炮膛中仅仅停留1/150秒,因此,一根合格的炮管其真正寿命就在3秒左右。近年来,我军在延长炮管寿命的技术创新领域独树一帜。在陆军各型号火炮的保养方面,我军都使用了自主研发的润滑油脂混合物,在火炮炮管生产期间就涂抹在炮管内部,这层保护隔膜可以有效缓解炮弹在炮膛中摩擦造成的损伤,大大延长了炮管的有效寿命。

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