坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒?
我们经常能听见一些有趣的军事装备说法,比如,坦克炮的寿命以秒来计算,战斗机的发动机寿命以小时来计算等,听上去比较“吓人”,似乎这么一个先进的设备,放在那里动不动就坏掉了,其实事情完全不是这样的。
比如说,美国M1A2坦克的炮管寿命大概是3秒多,但是这个3秒钟的寿命,是他的使用时间,也就是炮弹在坦克炮里发射出去的时间,一般而言,现代坦克炮的初速是1300米/秒,炮弹在坦克炮内的飞行时间是0.006秒,3秒钟的寿命,都足够他发射500发炮弹了,是不是这么一说,又觉得他的寿命挺长了呢?
图为M1A2坦克,他的坦克炮是德国的RH-120坦克炮改进型。
其实,大部分第三代主战坦克的炮管寿命都是3秒多,不但北约坦克大量使用的德国莱茵研发的RH-120坦克炮是这样,俄罗斯的T-72、T-90坦克使用的2A-46M1坦克炮也是这样,我国的125毫米坦克炮也是差不多的水平。同理,我们常说的战斗机发动机寿命是3000小时、5000小时什么的,也是说他的使用时间,一架飞机的发动机一年恐怕最多也就运转200多小时,几千小时,都够他用10年了。
现代坦克炮是所有火炮中最重视炮弹速度、威力的,因为他们要承担在更远距离,穿透更强装甲的任务,因此坦克炮比一般的火炮要承受更高的膛压,因为只有高膛压,才能换来炮弹的高速度。高膛压怎么来的?让发射药在狭小的炮管内直接引爆,以巨大爆破威力产生的压力推出炮弹,每一次这样的发射,都相当于一次高烈度的定向爆破。
现代坦克需要的高膛压,主要是用来发射尾翼稳定脱壳穿甲弹,这种炮弹为了能够更好的利用膛压,他要在滑膛坦克炮内,使炮弹筒完全和炮管内膛贴合,发射后,基本只会射出带有外壳的穿甲体,出炮口的瞬间,外壳脱落,针状的穿甲体自己飞出,这样的运作极大的消耗坦克炮的寿命。因此,实战中一辆坦克也是肯定没有机会打完500发炮弹的。
图为英国挑战者2主战坦克的线膛炮,他是目前少有的使用线膛炮的坦克。
除非是世界大战规模的战争,否则,一般的现代局部战争,高强度装甲兵作战的时间,一般只有几个月。一辆坦克一般能携带40-60发炮弹,500发炮弹,够他打完10次全部炮弹的。资深军迷都知道,坦克是属于陆军的消耗性装备,一般打不完这么多炮弹,要么战争就结束了,要么自己已经被摧毁了。
再者,坦克是有固定的维护保养时间的,一般坦克炮的使用寿命还是长于履带、悬挂、发动机等动力系统的,一辆坦克在战场上,基本每周要维护一次,一个月就要进行一次维修,在某些大修中,即便是坦克炮还能使用,也会直接换掉,毕竟军队要考虑的是战斗力,而不是非要省钱,所以坦克炮很少有打完全寿命的。
和其他火炮武器,比如榴弹炮、加农炮、迫击炮等比起来,现代坦克炮的寿命算是很长了,因为其他类型的火炮一般不会用到坦克炮的高难度技术,他们的发射寿命基本上是100-200多发,相比来说,坦克炮能打500发已经非常先进。为什么坦克炮就能做到呢?因为即便不是出于寿命考虑,仅仅是简单的为了提高威力和膛压,他都要采用电弧炼钢、炮管自紧等技术。
图为炸膛的土耳其陆军M-60T主战坦克。
最后,坦克炮其实也很难真正用完寿命。这回倒不是说战争时间和维修保养了,我们即便是给一辆坦克高烈度战争的机会,让他有机会打完一门坦克炮所有的寿命,他也很难用完这个寿命,因为所谓的3秒钟寿命只是理论和大量测试得到的平均结果,一般而言,一门战场上的坦克炮不会有特别理想的使用环境,需要经受许多粗暴使用的考验,而且坦克炮一旦长期使用,内部必然出现小的裂痕,慢慢的就会裂开,变成炸膛。所以,我们经常看到实战中有坦克炮炸膛,有时候,炸膛时距离他的寿命还很远。
但是炸膛是很危险的,搞不好是要自毁的,他相当于在自己的坦克炮内引爆了炮弹,对坦克乘员是会造成一定杀伤的,即便是强烈的噪音和震动,也会让他们承受不住。所以实战中,还是不要尝试让一辆坦克打完他的炮管寿命,咱们还是能换就换,随时保障他处于完备的战斗力状态,这才是最关键的。
坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒?
首先,你这么说也可以,只不过乍听起来有点“惊悚”。而且对于火炮身管寿命,我们平常也不这么说,一般只讲“某火炮身管使用寿命XX发”,比如说105mm坦克炮使用寿命500发这样子。另外对于身管武器寿命的判定和分类,还是比较复杂的,我们后面再讲。
▲德国莱茵金属Rh120“滑膛炮界的老司机”,120mm坦克炮
“坦克炮身管寿命只有几秒钟”是怎么来的?首先,我们需要知道“坦克炮身管寿命”的影响因素有哪些。在具体使用中,影响身管寿命的主要因素就是“发射过程中对身管内膛的破坏”,这些破坏主要由“发射时的热应力和化学作用、火药气体的冲刷和烧蚀作用,弹丸对膛壁的磨损作用”造成。无疑,坦克炮的工作条件相当恶劣和苛刻,而其内膛破坏的过程又十分复杂,到目前为止还没有精确而可靠的方法来分析其破坏过程。因此,坦克炮身管寿命基本上是在大量试验和实践基础上得出的“统计学”概念。
▲120mm坦克炮身管
回到题目本身,我们举个例子说明“坦克炮身管只有几秒钟”的说法从何而来,以俄罗斯的125mm炮为例,当其发射穿甲弹时有500发的使用寿命,炮口初速最高1600-1800米/秒,以其极限初速为考量,则炮弹在其身管内的平均速度为900米/秒。而其身管长度大约6米,打一发穿甲弹其在膛内待的时间大约是6÷900=0.0067秒,那么在其整个身管使用寿命期间打满500发穿甲弹,所有弹丸在身管内膛里的作用时间也就总共3.3秒左右。基本上,所有说坦克炮或者其他火炮身管寿命只有几秒钟的说法,都是这么来的,但是这种说法一来不够专业,二来这种寿命算法对于战术指标计量来说没有意义。
▲美国M1A1“艾布拉姆斯”主战坦克
因为前文我们已经说到,火炮身管寿命基本上是通过“试验”统计出来的,所以常用“某火炮身管寿命XX发”的说法;另外,用可发射XX发弹药来衡量其寿命,具有军事上的实际意义。例如,美国的M1A1主战坦克使用了德国莱茵金属Rh120滑膛炮,但是在后来自己改进生产时,由于受到镀铬工艺和火药配方的影响,该炮身管的使用寿命从1000发降低至500发。那么以一辆M1携带40发弹药计算,一根身管能够支撑该坦克超过10个弹药基数的使用需求,更何况现代坦克作战很难打完一个基数的弹药,要么已经完成任务,要么已经被摧毁。而如果坦克打满10个基数的弹药,也就早该去保养维护了,换个炮管啥的是应有之意。所以,从这个角度讲,坦克身管寿命500发,并不低,已经完全符合作战需求,你要是说身管寿命3秒,能衡量出来什么呢?
▲线膛炮内部情况
火炮身管寿命的定义和判断我们知道,身管是坦克的重要部件,而身管寿命又是火炮的关键指标之一,所以进行身管寿命试验是坦克全寿命管理的重要一环,而且是坦克定型试验必须考核的重要内容。我们常说的身管寿命一般是指“身管弹道寿命”(也叫身管烧蚀磨损寿命),是指其弹道性能下降到战术技术指标规定的允许值以下时,即可判定身管寿命终结,因此这并不意味着此时火炮身管已经发生断裂、开裂等肉眼可见的物理现象。
▲英国“挑战者II”主战坦克的线膛炮
那么“身管弹道寿命”判定终结的标准,不同的国家有所不同,我们仅大概讲述一下。在进行火炮身管寿命试验时,通常以全装药、常温弹在允许的最大发射速度条件下,进行循环射击,直到身管战术性能下降到允许值以下。一般判定的允许值为:1、炮口初速下降5-10%;2、立靶散布面积超过射表规定值的8倍;3、若为线膛炮使用的弹丸,其弹带全部削光、无膛线印痕;4、出现弹丸早炸、引信连续失效或者出现近弹等。
▲一些早期火炮身管寿命终结时的现象和判定标准
坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒?
其实,坦克炮管使用寿命和坦克服役寿命是两个完全不同的概念,因为坦克在服役过程中不是时时刻刻都在运转,同理坦克炮也并不是时时刻刻都在发射炮弹。这就好比航空发动机与战斗机,战斗机肚子寿命可以长达几十年,我们国家上个世纪90年代末买的苏-27战斗机至今还在二线地区服役训练,但是其配套的航空发动机使用寿命却只有几千个小时。一个计算的是总得使用时间,一个计算的是时时刻刻使用的时间,后者自然会显得短很多。而且,无论是坦克的火炮还是战斗机的发动机都是可以更换的,使用寿命用完了,换一个就可以了。坦克炮管寿命只有几秒的时间概念是根据炮弹发射次数,计算而来的。正常来说,炮管的使用寿命,是使用炮弹发射次数来计算的。比如,早期坦克火炮的发射次数大概是200次,发射一枚炮弹从点燃底火到离开炮膛花的时间大概是0.01-0.02秒,算下来炮管的寿命大概就在2-4秒之间。现代技术有所进步,坦克炮的发射次数提升到了400发左右,但算下来炮管寿命也仅仅在4-8秒之间。为什么火炮的炮管使用次数会只有400次左右呢?这和坦克炮钢材的炼制工艺,坦克炮管加工工艺和坦克炮管的使用环境有关。
坦克炮用钢炼制工艺现代坦克炮钢材一般采用电弧炉炼钢工艺,在石墨电极与炉料之间产生电弧,利用电弧热加热事先加在炉中的废钢,再对其成分进行调控,就能得到性能较为优秀的合金钢,用于坦克炮。▼这张照片就是电弧炉炼钢,图中绿色箭头为电弧炉内炉,用于盛放炼钢原料;橙色箭头为石墨电极,用于引燃电弧,是炼钢的热源;蓝色剪头是加料口,用于添加炼钢所需的各种材料。炼制出来的钢材性能好坏,很大程度决定着炮管的使用寿命。
炮管加工工艺钢材有了,接下来要做的是将钢材变成炮管。坦克炮管的加工工艺第一步是得到炮管粗样,也就是得到一根短粗外形的圆柱形钢锭。然后再将钢锭进行表面火焰处理,去除钢表面的氧化皮。氧化皮清除干净之后,送入旋转锻造设备,进行锻造,拉长使其内部变得致密,钢材组织变得均匀,进一步提升钢材性能的同时使其外形从短粗变为细长,初步具备炮管外形。值得一提的是旋转锻造设备,这是重型工业加工设备,又称为曲柄摇杆式径向锻造机▲。它的工作过程是这样的,由电动机带动双拐偏心轴旋转,带动两侧杠杆往复运动,然后迫使摇杆摆动,带动固定在摇杆上的锤头做锻打运动,从而实现径向锻压。这种设备是战略级工业设备,是生产各类型火炮的必备加工设备,是各国严禁出口的重要工业设备。简而言之,陆地之王坦克可以卖,坦克核心部件炮可以卖,但是用于制造坦克炮的旋转锻造机是不可能卖的,因为重型工业加工设备是一个国家工业的命脉!粗样经过拉长并根据尺寸截取之后,下一步就是机械加工了。首先是打孔,需要用的设备叫做镗床▼。工作原理很简单,固定好得到的钢“棍”以后,选择一端,以其圆心为基准,钻孔。这一步其实难度巨大,得到的钢“棍”经过锻造之后硬度非常高,对钻头要求非常高。同时,需要极高的加工精度,保证钻孔笔直。所有的动作和数据都要严格按照加工工艺。特别是钢“棍”要彻底夹紧,不能动,稍微动一下,这炮管就报废了,只能回炉重造。所以一般这一步都是由工厂里经验最丰富,手最稳的师傅来完成。一般这种人,都是工厂里的扫地僧,厂长也要敬三分。镗好后,就得到一根无缝钢管了。接下来要做的是热处理,也就是淬火。从微观来看,淬火是将其加热到钢的临界温度,这时,钢材的常温组织全部转变为奥氏体,这一步也称为奥氏体化。转变为奥氏体之后,将其浸入水或者油中快速冷却,使奥氏体转变为马氏体。马氏体是钢材各组织中,硬度最高的一种,转变为马氏体后,钢材硬度会急剧提升,耐磨性和强度也相应增强。这一步冷却非常关键,坦克炮的淬火冷却使用的是特殊的油,至于什么成分,就不得而知了。而且,淬火会使炮管内部的应力大幅增加,所以淬火之后还会有后续处理,调控内应力,一般是高温回火进行调制,或者是做去应力退火。不过后续调控不会立马进行,会在后面出现。接下来就是精加工了,首先要做的是校直,将炮管尽可能的修到完全笔直,这一步直接决定着坦克炮发射精度。使用的设备叫做液压校直机,是一种精度要求非常高的精加工设备▼。图中1,6分别为主动回转中心和从动回转中心,这两个部件前端有个尖尖,将炮管两段顶住固定,然后有调速电机驱动,旋转起来。转起来后,与之配套的可动支撑测量装置5开始检测炮管旋转后侧面的全跳动量,然后配合从动旋转中心的光电装置检测炮管侧面的全跳动方向。当全跳动方向朝上时,停止转动并固定,冲头在计算机的控制下根据可动支撑检测装置5得到的全跳动量数据进行冲压,直到全跳动量为0。这时,炮管又开始旋转,重复上述过程,直到精度达标。
完全笔直的炮管得到后,进一步进行表面精加工。这一步也可以叫切削加工,因为炮管截面是圆,所以使用车床。这一步的目的是去除之前粗加工在炮管表面留下的各种油污,毛刺等杂质,进一步调控炮管内径尺寸,同时时其露出金属光泽。
露出金属光泽之后,再进一步深加工,使其内壁像镜面一样光滑。这一步完成后就是后续热处理了。淬火过后,炮管内应力很大,所以要进行回火处理或者去应力退火处理。这两把火其实过程差不多,都是加热后缓慢冷却到室温。区别在于,如果在淬火之前加热后缓慢冷却到室温叫做退火,如果在淬火之后加热后缓慢冷却叫回火。名字就不纠结了,总之这一步就是加热,然后缓慢冷却到室温。这样炮管内部化学成分均匀,晶粒细化,应力也被消除,综合性能得到提升,炮管寿命也提升。具体原理,参考铁碳合金相图
炮管冷却后,要进行的是提升寿命的关键一步,叫做炮管自紧工艺,是继锻造后,有一部使其变得更为紧密的工序,也是提升炮管使用寿命的重要工序。这一步原理就是放到自紧设备中的使其均匀受压,不多说了。
自紧工艺后会再一次深加工,滑膛炮就变得光滑,线膛炮就用拉刀拉出膛线。然后要干的事情是检测!检测分为两步,第一部是外观。使用仪器或者火眼金睛观察有没有气孔,裂纹等各种加工缺陷。如果有,回炉重造。没有的话进行下一步,无损检测。无损检测又是充满高科技的一步了。何为无损检测?顾名思义就是不损伤零件,检测其内部有无缺陷。无损检测的方法很多,主要由射线检测,原理和骨折拍X光差不多;超声检测,原理和做B超差不多;磁粉检测,利用磁性吸引磁粉,显示缺陷;液体渗透检测,利用渗透剂渗入缺陷,再用染色剂显示缺陷。前面两种可用于检测内部缺陷,后面两种则用于检测表面缺陷。一般来说,炮管这一步都是使用射线检测和超声检测,看其内部有没有缺陷。否则,炮管很有可能打着打着,变成这样▼。那么问题又来了,为什么有缺陷就会这样呢?因为有缺陷就会使炮管在缺陷处产生应力集中,缺陷处随着应力越来越大,到达裂开的临界值。这时,发射一枚炮弹,发射药爆炸产生产生巨大压力,缺口处应力突破临界值,然后缺陷剧烈扩大,于是炮管就开花了。
工艺最后再啰嗦一句,检测完就可以镀上一层铬,交付使用了。
炮管使用环境炮管是在什么样的环境下工作呢?答案:高温高压。炮弹发射是利用发射药产生的高温高压火药燃气推动弹头高速沿着炮管发射出去。说白了,炮弹发射其实就是定向爆破,把弹头炸出去,所以每发射一次,炮管就内部炸药炸一次,被产生的火药燃气冲击一次。一般火炮的膛压可以达到几百兆帕,对炮管冲击巨大。为了提升炮管寿命,在制造过程中,进行了一步又一步的性能强化。但是钢材的性能极限就在这了,能扛住几百次的爆炸和冲击已经性能非常优秀了。
最后总结一句,一根400次寿命的炮管虽然换算成时间只有几秒,但其实能用非常久。而且真的战争来临,能够活到发射400枚炮弹的坦克可能并不多。
坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒?
没错,一辆坦克生产出来,至少可以服役10年以上,但是炮管寿命却不足10秒。
二战时期坦克炮管寿命大约仅有2-3秒左右,现代锻造技术提高了,坦克的炮管的寿命也就7-8秒,还不到十秒。
十秒时间对于炮管寿命是一个相当长的时间!图示:99A主战坦克
要知道一发炮弹在炮管中的时间仅仅不到0.02秒,二战时,坦克炮管寿命仅一两百发,这样炮管的寿命仅有2-3秒,现在随着锻造工艺的提升,发射破甲弹更是达到400发,这样算来炮管寿命也就8秒。
图示:芬兰瑞典联手造的双管坦克
这时读者也许会想,既然炮管寿命这么短,一辆坦克多配几根炮管不就好了嘛,双管坦克,甚至十管坦克。
其实,没有必要。火炮能力只是坦克一个性能指标,另外两个性能指标是机动能力和装甲防护能力。
增加炮管数量不仅会压缩内部空间,减少装弹量,还会使得机动能力和装甲防护能力下降,那样坦克上了战场不再是陆战之王,而会沦为肉鸡。
图示:炮管半成品
所以现在坦克普遍还是一根主炮管,只不过在炮管锻造方法上进行提升,实际上在和平年代坦克主炮管使用频率非常低,除了演习打几发,平时根本不用,离400发差远了。
今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!
坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒?
在军工界有句话:宁可去造原子弹,也不去造坦克炮管。从这句话中,足可以看出坦克炮管有多么难制造。
相比于主战坦克20-50年的使用寿命,坦克炮管的寿命却只有几秒钟,确实是小巫见大巫。也可能有人会说:坦克炮管使用寿命不可能这么短,否则坦克还怎么作战。
今天我们就一起从以下几个方面来了解一下坦克炮管,解答大家心中存在的一些疑惑:
1、坦克炮管的发展历史
2、坦克炮管的制造
3、坦克炮管的使用寿命
4、影响坦克炮管使用寿命的原因
坦克炮管的发展历史
在坦克发展历史上上,坦克炮按照炮管的结构分两种:一种是线膛炮,另一种是滑膛炮。线膛炮是最初坦克发展的主流,但随着战争作战需求和目标的改变,滑膛炮成为现代坦克的主流。
线膛炮顾名思义,就是指坦克炮管内壁刻有膛线,它可以使弹丸在炮管中前进的同时获得一定的转速,此后弹丸可以靠陀螺效应保持飞行姿态的稳定,以此来提高射击精度高。
滑膛炮则是坦克炮管内壁光滑无膛线,与线膛炮相比,其主要优点:可发射大长径比的动能弹,进而提高穿甲能力;膛压较高,弹丸初速高;膛内阻力小,磨损腐蚀小,炮管使用寿命长。缺点是:为了保证射击精度,只能发射尾翼稳定弹。
坦克炮管的制造
坦克炮管可以说是坦克最难制造的零部件之一,难度体现在两方面:一是制造坦克炮管的钢材要求高,二是坦克炮管的加工工艺难。
坦克炮管要承受炮弹发射时产生的高温高压,因此对钢材的韧性、强度等都有特殊要求。现代坦克炮管多采用中碳镍铬铂系合金钢,由于我国缺镍,坦克炮管制造一直受制于人。不过在科研人员的不懈努力下,我国研制成功了替代型号的炮钢。
除此之外,为了满足坦克炮管的生产要求,炮钢对精炼程度要求也非常高,生产时要到电渣重熔技术,目的是去除钢材中残留的少量硫、磷等影响钢材强度和韧性元素。
接下来再说说坦克炮管的加工,坦克炮管加工过程中不能采用焊接技术,都是用一个实心的钢坯,然后根据火炮口径选择大小合适的钻孔在钢坯上面直接钻孔,这也就是所谓的“深孔加工”。而且整个钻孔对质量和要求极其严格,稍有不慎就要从头再来。
坦克炮管对材料和加工工艺要求到了近乎苛刻的程度,正因为此,才有了军工界那句话——宁可去造原子弹,也不去造坦克炮管。
坦克炮管的使用寿命
开头我们也提到,坦克的使用寿命为20-50年,但坦克炮管的使用寿命通常是以能发射的炮弹发数来计算,如500发,就是说坦克炮管在使用寿命内可以发射500发炮弹。
那如果一定要用时分秒这样的时间单位来计算,坦克炮管的寿命真的有题目中所说的那么短吗?确实是这样,很多坦克炮管的使用寿命以时间计,可以连5秒钟都不到。
假设坦克炮管可以发射500发炮弹,初速每秒1000米,坦克炮管长度6米。弹丸在坦克炮管里的飞行时间6/1000秒,只有3/500秒,然后乘上500发,得到的数值为3秒。
当然这只是理论数值,如果是在战时,坦克连续发射炮弹,坦克炮管的使用寿命将大大缩短,这时就需要更换坦克炮管,否则就可能影响设计精度,甚至发生炸膛的危险。
影响坦克炮管使用寿命的原因
坦克炮管的用的材料好,用的又是特殊的“深孔加工”技术,为什么使用寿命仅有仅有几秒钟?坦克炮管的使用寿命跟弹药燃烧产生的温度、膛压、磨损和火药腐蚀等密切相关。
坦克在开炮的瞬间可以产生近3000℃的高温,并且开炮后,炮管内外会形成的几百摄氏度的温差,同时会产生数百兆帕的压强。在频繁的高温高压条件下,坦克炮管的抗压和抗磨损性能会迅速下降。
再者,每次发射一枚炮弹,炮弹表面都会和炮管内壁摩擦,并且在高温下这种摩擦损伤更为严重。同时为了提高炮弹的初速度,就需要增加填药量,火药的残留则会对坦克炮管造成化学腐蚀,同样在高温高压下,腐蚀程度会更加严重。
写在最后
正是因为坦克火炮在炮弹发射时产生的高温、高膛压、摩擦、化学腐蚀等极端环境条件,导致坦克火炮的使用寿命极短。正常情况下,可以发射300-500枚炮弹,极少数可以达到1000枚,换算成时间也就是几秒钟。
然而大家可别小看这几秒钟,如果是战时,炮弹在连续发射的情况下,这几秒钟甚至都保证不了,此时如果想继续参加战斗,唯一办法就是更换坦克炮管。
坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒?
我们都很清楚,战争就是烧钱,因为所有的武器都是高消耗器材。但是,今天我们恐怕要被一个新知识刷新认知,在众多的常规军事武器当中,坦克竟然也是一种重耗材的武器。这是为什么呢?原来它的炮管寿命实在太短了,仅仅有5-6秒的时间。
坦克寿命极短,短到你想象不到其实,在我们的认知当中,总觉得坦克这种战场主力武器走的就是稳、重、大路线,而且一辆坦克的使用年限可以长达20年。当然,也有国家将一辆坦克使用了50年时间的案例,这都充分说明坦克的寿命在若干的常规军事武器当中,是非常“长寿”的。
可是,这仅仅是指坦克整体的外形寿命,如果讲到它的炮管,那就惊掉人们的下巴了,这就如同上面所讲的,坦克炮管的实际寿命在战场上只有5、6秒的时间。这虽然只是坦克的一个零件,但它的重要性可想而知。
这时肯定有人问了:炮管的消耗如此严重,那怎么使用呢?几秒钟更换一次炮管,在战场上并不现实。这倒是真的,真打起仗来,几秒钟换一根炮管那也太吓人了。如此,我们就有全新的武器知识要了解了:炮管到底是种什么东西?
所谓炮管寿命其实指的是炮弹从炮管经过的时间,比如一枚炮弹在炮管的最前端射出最末端的过程,它的长度大概有5米左右,而炮弹在管道射出的速度是750/秒。如此一来,一根5米的炮管寿命就变成了炮弹飞行的时间,即0.006秒左右。
那么,一根炮管可以发射几发炮弹呢?按各国的坦克使用现实可以知道,一根炮管的炮弹发射量为500发左右。这就是说,在500发炮弹的磨损下,这根炮管也就几乎不能使用了。而这500发炮弹的发射量在很大程度就是一场战争的炮弹使用量了,当然这只是小型战争,如果是大型的话,更换也不会太多,毕竟500发炮弹不是小数目。
很多人不解,为什么坦克的炮管磨损这么严重呢?这也不难理解,坦克的炮弹非常大,这是肯定的,而炮弹越大,其动能越大,同时装药量也会更多一些。这样一来,当炮弹被发射出炮管时,就会造成炮管内部的弹药残余。
另外,当然就是炮膛加速时引起的膛线磨损了,这在其他枪支上也是存在的磨损问题。500发炮弹的磨损已经非常厉害了,特别是在连续发射的情况下,高温直接可以将炮管烧红,在这种情况下,金属炮管是吃不消的,毕竟金属炮管的承受力也就这么多了。
还有一点,有时候使用方法也会导致炮管损伤,比如连续发射过程中的炸膛,这都会让炮管的消耗加快。
虽然很多国家都在坦克炮管的工艺上不断进行研发,可不管是残留还是磨损,都不那么容易克服。特别是有些坦克在加入相应对抗的技术后,本身的造价大大提升,虽然炮管的消耗有了提升,可这价格方面的问题也很棘手。
坦克炮身管寿命有没有标准?所谓的500发炮弹是个什么概念?当然了,虽然坦克炮管的寿命真的非常短,可它的使用性还是不受影响的。而且,真正连续性发射的时间一般不会太长,哪怕就算是炮管报废了,再重新装一个新的就是了。炮管的价格相比坦克本身的价格,那是相差极大的。
说完了坦克炮管的寿命,我们有必要纠正一个问题,那就是所谓的炮管寿命这个命题,其实它并不正确,因为在专业角度来讲,只会用“某火炮身管使用寿命XX发”来表示。这也就是说,炮管寿命本身在专业术语中是不存在的,它的表达前提应该是发射多少发炮弹。比如,军事方面会这样来讲坦克炮管的寿命:105坦克炮使用寿命500发炮弹。
这可不是严谨或者较真的说法,因为坦克本身的炮管寿命就是以炮弹发数来检验的。正因为如此,不同的国家在进行坦克炮管寿命试验的时候,也是以发射速度、装药量、射击发数等来计算的。这也就是说炮管寿命自身的检测是有一定标准的,一起来看看。
其一、必须要炮管身性能允许值之内进行测试,而这允许值之一就是炮口初速下降5-10%。如果这一允许值被打破,那就有可能测不准炮管的实际寿命。
其二、如果线膛炮所使用的是弹丸,那它的弹带要必须全被削光、无膛线印痕。这样才是正规的检测标准,否则结果会有所出入。
其三、如果坦克在使用过程中出现弹丸早炸,或者是引信连续失效、近弹射击等特别情况,这时就要重新对炮管的寿命进行重新预测了。
其四、立靶散布面积如果超过射表规定的允许值,那其结果也属不符合炮管实际寿命标准的检测。
说到底,坦克炮管的寿命就是通过一次又一次的试验统计出来的,而这种试验既包括研发阶段的测试,也包含了战场上的实际使用结果。拿美国M1A1主战坦克举例,它使用的是德国莱茵金属RH120滑膛炮,其炮管使用寿命因为技术的影响而提升到800-1000发左右。但后来因为各种原因,使用了自己生产的炮管。
这时炮管因为受到镀铬、火药等多方面的影响,于是其炮管的寿命只能是500发。如此一来,也就是意味着,一场战争中一个基数的弹药是很难承受的,其结果不是更换,那就被摧毁。
事实上,按一场战争十个基数的弹药量来计算的话,更换一个坦克炮管是并不过分的。这比起那些高价值坦克,可能有一定的弊端,但却不至于影响到它的使用。不管怎么说,坦克炮弹受弹药使用量的影响,高消耗是在所难免的。
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