火炮炮管为什么会有一截粗的地方?
火炮的寿命有20年,炮管却只有8秒,并不是危言耸听,炮管的寿命,与中间加粗那一截有很大关系。开始我也不信,查阅资料后,才知道没有想象中的那么简单。
大家在影视剧中,经常可以见到自行火炮和坦克,炮管中间有一截加粗的地方,看上去没有那么协调,不知内情的人,就会觉得这是多余的设计。其实在战争中,这一截直接影响着炮管的寿命。
1962年,在反击战中,正是利用炮管的优势,创造了“火炮上树”的奇迹1962年,解放军某边防团,迎来一场恶战,印军占领了07高地,战士们展开猛烈的攻击,势必要从敌人手中将高地夺回。
当时的情况复杂,敌众我寡,炮兵班班长亲自扛了一门75毫米的小型火炮,带着战士们冲锋陷阵,前面还有尖刀班开路。
敌人的火力太猛,战士们很难找到突破口,给炮兵班带来很大的压力。那个时候,用的59式130毫米的火炮,最大的射程有27公里,炮管长达6米左右,前面有一截较粗的装置。
炮兵班的战士,看着眼前的状况,感到很着急,于是对着敌人的阵地,展开猛烈的攻击,以便给前线掩护,让他们能够尽快突破。连续射击炮弹,火炮的炮管周围,散发出黑色的烟雾。
大约持续了半个小时的攻击,六连的部队已经冲到敌人阵地,对方展开了疯狂的反击,子弹像暴雨般向战士们袭来,只能放慢前进的步伐。
当时炮兵班班长冲在前面,指挥战斗时,胸口被子弹击中,瞬间鲜血染红了衣服,一名战士停下来,给他包扎伤口。就在这紧要关头,敌人发现了目标,又用机枪展开猛烈攻击。
战士架好火炮,正朝敌人瞄准,可是被树枝挡住了弹道,无法完成射击。若是强行射击,炮弹出了炮管以后,有可能会爆炸,人和火炮也会被炸毁。
实在没有办法,班长忍着剧烈的疼痛,手里拿着手榴弹,朝敌人的地堡爬去。离地堡只有5米的距离,班长拉开手榴弹的引线扑了上去,就像黄继光一样,用身体堵住了敌人的枪口,献出了宝贵的生命。
班长牺牲以后,炮兵班的战士悲痛不已,纷纷下定决心为他报仇,士气高涨,不怕危险,向敌人展开攻击。
由于地形特殊,敌人的地堡分布复杂,很难看到全貌,给战斗带来很大的困难,即使攻破了一个地堡,其他的地堡也不能一锅端,还是会有很大的威胁。
这个时候,炮兵班的装填手爬到大树上,有了重大的发现,可以将敌人的地堡分布情况,看得很清楚,于是突发奇想,将火炮架到大树上,可以给敌人致命一击。
于是战士们拿出工具,将那架微型火炮的炮管绑在树上,又将炮身绑在另外一棵树上,费了好大的力气,终于将火炮架到了树上。
地上的战士搭成人梯,把炮弹递给了树上的发射手,准备就绪以后,发射出一枚炮弹,打得敌人晕头转向,到处查看攻击目标,吓得脸色都白了。
由于在树上操作火炮,没有地面方便,发射手呛得不停咳嗽,这个炮管没有凸起的排烟装置,很多烟雾涌过来,最终还是坚持下来,连续发射炮弹,将敌人所有的地堡炸毁,在天黑之前,终于拿下了07高地。
炮管在加工时,就要单独处理加粗的部位现在的火炮和坦克,都会用炮管来引导射击,产生强大的推力,让炮弹按指定的方向前进,到达目的地。
炮管虽然不起眼,但它的作用很强大,没有炮管,就相当于坦克是个铁疙瘩,不能进行攻击,对敌人没有任何威胁。
火炮的寿命有20年,但炮管却只有8秒,并不是危言耸听,大多数专家在统计炮管寿命时,就会用炮弹经过炮管的累计时间来算。
炮弹的初速,可以达到1200米/秒以上,经过炮管的时间极其短暂,累计的时间只有8秒不足为奇,当炮管出现磨损或裂纹时,寿命到了,影响威力就要及时更换。
有的专家说,加工炮管并不是一件容易的事,就算去造原子弹,也不愿意去造炮管,中间加粗的部位,稍有差异,达不到标准,材料就会报废。
发射炮弹时,火药会燃烧,炮管内壁可承受的高温达800℃左右,加工过程中,就需要用到高强度耐腐蚀的材料,否则炮弹的高温和高压,会烧蚀炮管,发生变形破裂。
古代的火炮,用的是青铜或黄铜,在战场上发射一枚炮弹后,就要停下来,让炮管里的温度冷却。
比如说甲午海战,火炮每小时最多只能发射8枚炮弹,累计发射200枚炮弹后,炮管已经不太堪用。那个时候的技术有限,整根炮管的粗细相同,没有能力加工一截粗的部位,热量不能及时排出,影响寿命。
但是现在就不同,加工炮管时,用的是合金韧性钢,形成毛胚以后,还要将其中的有害元素去除,更加符合炮管对材料的要求。
加工炮管中间加粗的部位,是关键的一项技术,目前全球只有8个国家才能制造坦克炮管,也是受限于这个技术。
可能大家看到的炮管,也就像一根普通的铁管,但是它的制造工艺极其复杂,用到了重熔、内膛加工、深孔加工等流程。
尤其是中间加粗的地方,在单独处理时,要用到内凸包的成型模具,在底部开一个凹槽,让上模和下模可以滑动,升降台的弹簧驱动组合模进入毛胚内部,使管件形成凸包,从外面看上去,就有一截更粗。
如果凸包的精度达不到要求,就会产生缝隙,影响炮管的散热,这个环节没有做好,也就不能发挥炮管最大的作用。
炮管为什么有一截粗的地方炮管上有一截粗的地方,也有特定的名称,叫抽烟装置,除了古代的火炮没有以外,现在自行火炮和坦克的炮管都有这种装置。
炮管的规格不同,抽烟装置的位置也不同,有的在炮管中后部,有的在炮管前面。
坦克是战场上的移动堡垒,可攻可守,比起其他武器更具优势,为了提升防御性能,很少设计开口的位置,里面的士兵,几乎是在密封的环境作战。
战争中会用到各种武器,炮火连天,环境相对恶劣,炮弹里面含有化学物质,燃烧时产生的烟雾,也会产生毒性,对士兵的身体造成伤害。
火炮发射一枚炮弹,产生的压力至少有350MPa,才能产生巨大的推力,将炮弹推出炮管,并保持较快的初速。
压力那么大,难免会产生烟雾,这些烟雾里面,夹杂着有害气体。曾经有人试过,坦克不打开抽烟装置发射炮弹时,烟雾没办法及时排出,大量融入驾驶室,弥漫在各个地方,产生难闻的气味,还会影响视线。
抽烟装置中间有个贮气筒,当炮弹点火以后,产生高温和压力,贮气筒就会自动抽气,气压升高,而膛内的气压则会下降,形成强大的反差,将烟雾吸到炮管外面。
炮管上一截粗的部位,将烟雾排出,并迅速降温,还可以起到一些辅助作用,正是有这个设计,才会减少废气对士兵的伤害,延长炮管的寿命。通俗来讲,这个装置也就类似于厨房里的抽油烟机。
想要赢得战争,与士兵的作战状态有很大关系,给他们提供一个良好的环境,对于提升战斗力也是很大的帮助。
炮管一截粗的地方,可以起到哪些作用炮管有一截粗的部位,主要作用就是抽出坦克的烟雾,让内部的空气流通,详细情况之前已经说明,不再赘叙。
别看这个设计不起眼,但其他的作用也不容忽视,下面就来一一列举。
第一,能延长炮管的寿命
炮管的寿命有多长,没有具体的时间和数据,每种炮管的制造工艺不同。相对来说,炮弹发射出去了,但火药还有一部分残留在炮管内,里面含有化学物质,具有很强的腐蚀性。炮管有一截粗的地方,抽气时可以将火药残留的物质抽到外面,减少化学物质对炮管的腐蚀,就能延长寿命。
第二,减少噪音
一战期间,火炮开火时,有的士兵就会将嘴张开,本来战场上尘土飞扬,这个时候张嘴无异于吃灰,为什么炮兵要这么做呢?
那个时候的火炮技术落后,不像现在的炮管有凸起装置,发射炮弹时,击打底火推动弹头飞出内膛,会产生很大的噪音,炮兵在里面受到噪音气压的影响,耳朵的鼓膜都有可能震裂,为了不受火炮的噪声污染,只能张开嘴巴保护自己。
现在火炮上的炮管,正是因为有一截粗的部位,炮弹发射出去之后,产生的压力差会吸收掉一部分噪音,完全不用捂着耳朵。
第三,减少火炮后坐力
火炮要将重达十多公斤的炮弹发射出去,就需要更大的动能,随着军事技术的发展,对火炮的射程有了更高的要求,动辄几十公里的射程,必须要靠高膛压来完成。
火药点燃之后,里面的气体发生膨胀,同时也会产生反作用力,使炮身后坐。炮管的抽烟装置在工作时,让内部的压力发生变化,就可以抵消一部分后坐力。
写在最后炮管上面有一截加粗的地方,并不是为了美观,不管是什么武器,都要以实用为主,不起眼的装置,制造过程要求十分严格,不允许有一点误差。正是有那些技术人员的辛苦付出,才会有强大的武器守疆卫土。
火炮炮管为什么会有一截粗的地方?
火炮炮管中部加粗的这部分,是炮管抽气装置。
炮管抽气装置
炮管抽气装置,是现代坦克与自行火炮上一个必不可少的装置。它的主要作用是,将炮管内残留的发射药废气从炮口吹出去,防止废气进入战斗室内从而保护车组乘员不受一氧化碳等有毒气体的侵害,从而保证乘员战斗力。
早期的坦克和自行火炮,在炮管上都没有这个装置。一般都是通过战斗室内的小排气扇来解决废气这个问题(自行火炮一般都是敞篷的),另外,车组乘员还会把舱盖打开,来将车内的废气放出去(这点我们从很多二战纪录片中可以看到)。第二次世界大战结束后,由于坦克炮/自行火炮的口径越来越大,发射药越来越多。另外战场环境对车辆的密封要求越来越高(核生化),原来的换气扇已经难以满足需要,因此出现了炮管抽气装置。
抽气装置构造图
炮管抽气装置由贮气筒、活门(活门由小圆珠来封堵,活门的位置靠近炮尾)、喷嘴等部分组成。它工作原理是:
炮弹在击发后,弹丸经过炮管时,发射药火药燃气会通过活门来进入贮气筒内。当弹丸飞出炮口时,膛内压力和贮气筒内压力相等,这时储气过程结束。随后,用来堵活门的弹子因自身重量下落,堵住活门孔使气体不能由该孔流回炮膛,这时膛内压力急剧下降,待贮气筒内气压高于膛内压力后,贮气筒内的火药气体便由喷嘴向前喷出,在八个喷嘴后方形成低压区,将炮膛内的发射药残余气体吹出去。
豹2坦克的炮管分解图,可以看到炮管上的小孔就是喷嘴
早期的坦克/自行火炮的炮管抽气装置,一般设置在炮管靠近炮口的位置,这是因为设置炮管抽烟装置,就需要在炮管上打孔(打出活门与喷嘴的孔)。由于早期技术不成熟,所以只能在炮管前部打孔,因为这里最薄。后来随着技术的不断改善,在炮管中部打孔也变得较为容易,因此后来的抽气装置,就被布置到炮管中部了。
火炮炮管为什么会有一截粗的地方?
图注:坦克炮上粗的一段就是抽烟装置
问题中提到的比较粗的一段,应该是指火炮的抽烟装置,也称抽气装置,该装置在现代主战坦克的坦克炮以及自行火炮的加榴炮上比较常见。它实际上就是一种用来为火炮抽出发射时残留在炮膛内的火药气体的装置。
为什么会有残留在炮膛内的火药气体?这是与火炮的发射原理相关的,自行火炮与坦克炮和普通的牵引式火炮不同,采用了封闭式炮塔结构而非牵引式火炮的开放式结构,因此在炮弹发射瞬间,燃烧室内高温高压火药燃气助推弹丸高速飞出炮膛的同时,这些气体自然也就会顺势充满整个炮膛,甚至从炮膛中散逸出来。
这些气体会造成什么样的危害呢?因为这些气体中含有火药成分,因此具有高度侵蚀性和毒性,此外气体中还富含一氧化碳,会使封闭式炮塔内的乘员中毒。因此在炮观上安装一个抽气装置将其抽出来,是非常有必要的。
抽烟装置或抽气装置的工作原理是什么呢?它实际上是围绕着一个贮气筒为中心,按照压差原理工作的装置,你可以将其理解为一个自动的抽气筒,火炮点火后,弹丸经过炮管时,抽烟装置贮气筒内气压逐渐升高,而膛内压力下降;当弹丸出炮口时,膛内压力和贮气筒内压力相等,此时充气过程结束。此时贮气筒封闭,膛内压力再急剧下降,待贮气筒内气压高于膛内压力后,贮气筒内的火药气体便由喷嘴向前高速喷出,在喷嘴后方形成低压区,将炮膛和药筒内的火药气体抽出去。
抽烟装置的布置位置,因火炮的总体设计需求不同而异,有的在前部,有的在中后部。除了抽烟装置,现代火炮上还有一个装置也会使炮管变粗,它就是热护套,它的主要作用是为了减小火炮身管由于外界冷热作用不均匀而产生的身管弯曲,以提高火炮射击精度。现代主战坦克和自行火炮,有的时候已经采用抽烟装置和热护套综合设计,将其结合在一起,这样就很难单独区分。
火炮炮管为什么会有一截粗的地方?
分享专业知识,奉献原创精品。我是兵说,欢迎关注!
这个叫做抽烟(抽气)装置。现在的自行火炮和主战坦克,均配有这种装置,目的是在炮弹发射后将炮管内的烟雾和有毒气体抽出,防止其倒流回坦克的战斗室中。
坦克的战斗室是一个相对封闭的环境,本身就有很大的柴油味,要是在夏天,内部的温度甚至可以达到50摄氏度,而且大部分坦克为了节省空间、能源,减少红外特征,是不加装空调的。所以不抽掉炮弹发射后留下的气体,坦克乘员的战斗力将会受到严重影响。二战时的坦克一般没有这样的抽烟装置(在保证性能的前提下往炮筒上钻孔这种技术难度相当高),只能在战斗室内加装排风扇。
抽烟(抽气)装置由贮气筒、喷嘴、固定螺环、弹子、放液孔螺塞等组成,原理比较复杂,简单说一说吧。
贮气筒相当于套在炮管上,贮气筒内壁与炮管外壁之间有一定的空间,我们称它为内腔。内腔前端由八个斜孔(喷嘴)通入炮膛,后端有一个小孔通入炮膛。内腔里面有一个自由活动的钢球,也就是弹子,由于自身重力,在平时它会落在小孔上把小孔堵死。炮弹发射滑过抽烟装置时,高压气体会推开小孔处的小球,从后端的小孔以及前端的八个斜孔进入内腔。之后,内腔由于充入高压气体,气压会与炮筒内气压相等,此时小球在同一个气压下由于自身重力,回落到小孔处,封死小孔。
此时,炮弹飞离炮膛,炮膛内气压急剧下降。内腔中的高压气体从八个斜孔迅速冲出,这就好比有一个巨兽在含着炮口吸气。会将将炮筒内喷嘴位置后方的气体吸出,从而保证在下次开启炮闩时烟气不会进入战斗室。早期的抽烟装置由于打孔技术的限制只能装在炮筒前端比较薄的部分,现在一般都比较靠后。而且现在的炮管一般都加装热护套,这会让抽烟装置看上去并不是那么显眼,例如我国的99A主站坦克。
火炮炮管为什么会有一截粗的地方?
首先给出答案,这一截粗的地方,确实是一种特殊装置,叫抽烟装置。
为什么需要抽烟装置火炮在发射后仍会有大量的残留火药气体,在开闩的瞬间会因为压差瞬间喷进坦克或者自行火炮的战斗室内,早期坦克没有抽烟装置的设计,每次发射后,如果车内换气系统效果不好,整个战斗室内都是浓烟滚滚,不仅影响视线,而且一氧化碳等有害气体也会伤害到车内乘员。下图为前苏联T-72主战坦克车内视角,T-72坦克是配备有抽烟装置的,可以想象没有该装置的坦克在发射后,战斗室内是多么恐怖。
抽烟装置的原理抽烟装置由贮气筒、固定螺环、喷嘴、弹子和放液孔螺塞等组成。
原理用最简单的方式来讲,就是在炮弹发射后,产生的火药气体会对抽烟装置有一个充气过程,使贮气筒内部充满火药气体,内部压强和身管内部一致,此时弹子因为重力作用下落,堵住进气孔。等身管压力下降后,伫气筒内部火药气体从喷嘴高速喷出,在抽烟装置后方形成低压区,将炮膛内的残余气体从身管前端抽出。下图为美国M1A2主战坦克发射过程,注意发射后有一小股气体从身管中喷出。
总结一下- 较粗的一段叫做抽烟装置(抽气装置)。
- 抽烟装置用于抽出发射后炮膛内残余火药气体,防止火药气体在开闩后进入战斗室,影响乘员。
- 目前主战坦克一般会在身管上装上热护套,在这种情况下抽烟装置不太看得出来。下图为我国99A主战坦克。
并非权威解答,欢迎批评指正。图片来源于网络,具体来源见图片水印,若有侵权立即删除。我是枪与火花,致力于在力所能及的范围内科普兵器相关的国防知识。
火炮炮管为什么会有一截粗的地方?
题目中问的是下图中炮管被红圈圈起来的部位吧,相对于炮管的其他部位来讲,那一截确实要粗一点,而炮管上这个比较的粗的部分,其实是一个特殊的装置,叫做抽烟装置!为什么要有这个抽烟装置呢?看下面的动图,从图中可以很明显的看到,开炮以后坦克(自行火炮?)内部是一阵的烟雾弥漫(不太对劲啊,图里的烟雾那么夸张,是因为抽烟装置出故障了么?),这个很正常,因为就连普通的步枪开枪后都有硝烟的产生,就别说是火炮炮弹这种发射药以千克来计的大家伙了,所以当坦克或者自行火炮开炮以后,火药燃烧后产生的大量气体如果没有专门的装置处理,那么在开闩换弹的瞬间,这些气体就会倒灌进驾驶室,严重影响里面的成员的作战!所以,现在的坦克或者自行火炮,为了防止出现把自己的成员“毒死”的情况,大概在炮管中间的部位,都有加装一个“抽烟装置”,也就是我们见到的炮管上那截比较粗的那部分,大概结构如下图所示,当坦克或者火炮每一次开炮时,火药燃烧产生的大量气体会先通过活门贮藏在贮气筒内,而此时的炮弹还在炮膛内,膛压还很高,贮气筒内的压强和炮膛压强是相等的(活门处有个远远的弹子堵住,此时这两个地方仅靠喷嘴连接),当炮弹出膛后,炮膛内的压强瞬间骤降,与贮气筒之间形成极大的气压差,所以,贮藏在贮气筒内的气体就会被迅速从喷嘴向炮口方向喷射出去!
整个排烟过程大概如下图所示,而经过吸烟装置的处理后,火药燃烧后产生的大量气体基本上就通过炮管排出去了,就算还有少量的残留,也不会对战斗室内的成员造成很大的影响,毕竟,如果没有吸烟装置的话,每开一炮战斗室内就一阵乌烟瘴气,多来几次的话,都不用打仗了,自己先减员得了!
内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。