问题

为什么炮管寿命是多少秒而不是多少发?

回答
你想知道为什么炮管的寿命用“秒”来衡量,而不是用“发”来衡量,对吧?这其实是个很有意思的问题,也反映了武器设计和使用中的一些实际考量。

我们通常听到“炮管寿命”这个词,好像是说这个炮管能打多少发炮弹就会报废。但实际上,把炮管寿命仅仅用“发”来量化,就像我们说一个灯泡的寿命是“能开关多少次”一样,虽然有道理,但不够精确,也忽略了更多关键的因素。

炮管之所以会磨损,最主要的敌人是高温和高压。当你开炮的时候,火药在炮膛内瞬间燃烧,产生极高的温度和压力,把炮弹推出炮膛。这个过程对炮管来说,就像是在经历一场短暂但剧烈的“洗礼”。

想象一下,每次开炮,炮管内部都会受到一股巨大的热量冲击,而且这个热量并非平均分布,它集中在炮弹前进的轨道上。如果这股热量在短时间内不断地、快速地集中轰击,炮管的材料就会承受极大的热应力和磨损。

这就是为什么“秒”这个时间单位变得至关重要。它直接关联到了炮管在承受高温高压“折磨”的时间长度。一个炮管,如果连续快速开火,也就是在一个很短的时间内打出很多发炮弹,那么每发炮弹产生的热量就没有足够的时间散发出去。这样一来,炮管内部的温度会迅速攀升,材料的强度会因为高温而降低,磨损的速度自然也就大大加快。你可以把它想象成,如果你一直用一个很小的火力去加热一个金属物体,它可能很久都不会有明显变化;但如果你突然用非常大的火力,即使时间很短,金属也会很快变色、变形。

反过来,如果开火的间隔时间比较长,那么每次开炮后,炮管都有时间通过炮管外壁和炮口散热。这样,炮管内部的温度就不会累积到那么高的程度,对材料的损伤也就相对较小。所以,同样打出100发炮弹,是分成100次,每次间隔1分钟开火,还是在1分钟内连续开火100次,这对炮管寿命的影响是天壤之别的。

当然,火药的种类、炮弹的装药量、炮管的材质、加工精度,甚至炮管的冷却方式(有些炮管有水冷或气冷系统)都会影响炮管的寿命。但是,时间——也就是每一次开火以及连续开火的总时间——是其中最直接、最普遍的磨损原因。

所以,用“秒”来衡量炮管寿命,更准确地反映了炮管在承受极端高温高压时的“工时”。它是在考虑了每一次点火、燃烧、膨胀以及由此带来的热量积累效应后,对炮管整体“耐用度”的一种更科学的评估。与其说它能打多少“发”,不如说它能承受多长时间的这种“烈火煎熬”,这样才能更好地预估它的实际使用效能和何时需要更换。

网友意见

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当了6年炮兵的老人告诉我:坦克的寿命能有30年,炮管无论发多少枚炮弹,它的寿命只有8秒。当时我不相信,后来查阅书籍和资料,才幡然领悟其中的道理。

坦克是用自动火力来控制的一种武器,机动性能良好,既可以用来进攻,也可以用来防御,它的装甲防护能力强大,比其他的武器更具优势,被人们称为战场上的移动钢铁堡垒。坦克在发射炮弹时,可以轻易打到5公里以外的地方,威力这么大,那么炮管的寿命有多长呢?



炮管能发射多少枚炮弹,制造工艺是关键

众所周知,坦克的装甲,用了特殊钢材,坚硬无比,可以起到防弹的效果,在执行任务时,履带与地面接触,那么大一个铁块头,只要不被别的武器摧毁,使用年限可以达到30年以上。但是炮管的寿命就没有那么长,相当于坦克上的易损件,它能发射多少枚炮弹,与制造工艺有很大的关系

大家看到坦克前面的炮管时,也就类似于铁管,可别小看这么一根管子,它的制造工艺十分复杂,涉及冶炼、深孔加工、重熔、内膛加工等多个环节,稍有一点差错,影响炮弹的精度和射程,也就会报废。

比如说国内用得比较多的火炮59-1型130毫米口径,在选材方面就很讲究,钢材在三相交流电弧炉里冶炼,温度达到了6000℃以上,冶炼过程中,用设备在里面不停搅拌,倒入模具成型以后才能保证材料的纯度。



如今制造炮管的材料,里面含有铬、钼、钒、镍等元素,增加了韧性和强度,在使用过程中,延缓磨损的时间。

成型以后的炮管坯件,就要进行复杂的深孔加工,为了保证垂直度,一次钻孔的深度就要达到60毫米以上,钻好了以后,又以这个深度来加工。这么深的孔,材料的硬度高,就要用特殊的钻头。

若是刀具质量不行,切削的碎片就会在内孔表面产生划痕,光滑程度不达标,这件毛胚也就会报废。所以在深孔加工时,都是由资深的技术人员来操作,调整好设备的各项参数,选用合适的刀具和切削油,保证内孔的加工质量。

深孔加工完成以后,就要对炮管进行自紧处理,通常会用到一台超高水压机,对炮管的深孔进行处理,会产生膨胀或收缩的物理反应,让炮管的抗压能力达到1013兆帕。在射击时,管壁就可以承受火药产生的高强度压力,防止管身产生裂纹和变形。

国内80年代的83式105毫米坦克炮、89式120毫米反坦克炮、125毫米坦克炮等,炮管就用上了自紧工艺的技术。

最后一个关键的加工步骤就是膛线,要反复进行操作,过程繁琐,进刀量每走一步,都要调整膛线,将刀具调到合适的转速,往前面切削,达到满意的深度。为了保证精度和速度,这个流程在大型数控车床上完成。

介绍了这么多炮管的制造工艺,说明这是一个很重要的因素,直接关系到使用寿命,若是制造环节没有达到要求,做出来的炮管,不仅会影响威力,发射炮弹的数量也会降低。



坦克的炮管可以发射多少枚炮弹?没有一个具体的数字,与型号有很大关系

坦克的炮管可以发射多少枚炮弹,从理论上来讲,都有一个最大值,不上战场时,坦克开到报废也不用更换,但是在战场上就不一样,几十公斤重的炮弹,要从炮管发射出去,就需要很大的动能。

而炮弹的动能,大多是火药产生,被点燃以后,在内部产生高压气体,将炮弹按预设的轨迹推动,到达目的地爆炸。

大部分炮弹,产生爆炸威力的是炸药,它就在炮弹的头部,类似圆锥的形状,决定了炮弹的火力。而炮弹的尾部,则装着火药,被点燃以后可以燃烧,产生气体,但不会爆炸。

当坦克要发射炮弹时,炮兵按下点火装置,炮弹的火药就可以产生强大的压力,之后再将指令传输到液压系统,液压泵把气压转变成动力,将炮弹推进炮管发射出去。

炮弹在炮管短暂停留,瞬间的温度有500度以上,还会产生很大的烟雾,这些气体当中,含有炮弹的化学物质,容易对炮管内壁造成腐蚀。

炮弹发射出去以后,炮兵会打开坦克的抽气装置,将炮管内的有害气体排到外面。

随着技术不断升级,每种坦克炮管的性能也不一样,在抗腐蚀和耐磨方面,也存在很大的差异,能发多少炮弹,还要看坦克具体是什么型号。

二战时期,德军所有的“虎”式坦克,自身重量达56吨,主体的装甲厚度有100毫米,用的88毫米PzGr39披帽穿甲弹,重量有10.1公斤,装满炮弹以后,大约射击92发就要更换炮管,后续的型号经过改良升级,发射炮弹的数量达到120发左右。

英国挑战者-2主战坦克,经过了6年时间才研发完成,重量达80吨,用的是120毫米的炮管,炮弹种类丰富,可以发射穿甲弹、碎甲弹、贫铀弹,在射程和精度方面,碾压同时期的坦克。它在用全膛药进行射击时,炮管可以发射400发左右的炮弹。

我国现役的125毫米滑膛炮,用了重熔内膛镀铬的自紧身管技术工艺,寿命毫不逊色西方国家的水平,装甲弹重量有45公斤,杀伤力更加强大,炮管发射炮弹的数量可以达到800发以上。



炮管能发射多少枚炮弹,与弹药的种类也有很大的关系

炮管在发射炮弹时,火药会在里面产生高温高压气体,环境会瞬间改变,再加上炮弹与炮管的内壁摩擦,会造成不同程度的腐蚀,随着发射炮弹数量的增加,炮管不能保证原有的性能,达到了使用寿命周期就要及时更换。

每一种炮弹里的火药成分不同,燃烧以后对炮管的伤害也有区别,虽然现在的大部分炮弹,里面没有氯酸钾这种成分,但还是会影响炮管的寿命。

比如说德国的“豹”2主战坦克,炮管的长度是口径的44倍,有5.28米,而“豹”2A6的炮管长度有6.6米,这两种坦克都是120毫米的滑膛炮,可以产生6300个标准大气压,保证了炮弹的动能和速度。

当穿甲弹离开炮管口之时,初速可以达到1700~2400米/秒,动能有1010兆焦,这么高的初速和动能,即使用上特种镍铬制造的炮管,也没办法避免磨损,炮管最多只能发射600~900发炮弹,若是改成榴弹炮,使用相同的炮管,发射炮弹的数量可以增加到4000~8000发。



坦克炮管,为何会说寿命只有8秒

很多人想知道坦克的炮管,到底能发射多少枚炮弹,其实并没有一个具体的数字,每种坦克的规格不同,统计出来的数字不能一概而论,也许用炮弹经过炮管的累计时间,来表达它的寿命更为恰当。

曾经和一位老人交流过炮管的问题,他在战争年代当了6年的炮兵,对这方面比较了解。

他说坦克的寿命有30年,但是炮管的寿命最多不会超过8秒,当时我就不太相信,怎么可能这么短,如果是这样的话,在战场上就要不停给坦克更换炮管。

当老人说出其中的原因后,我又去查了书籍和资料,才知道是怎么回事。

坦克发射一枚炮弹出去,经过炮管是最后一个步骤,要保证速度的前提下,经过炮管的时间十分短暂,如果没达到这个速度,炮弹在炮管里爆炸那就是天大的笑话。

炮弹的速度越快,在炮管的停留时间越短,产生的高度也要高,相对来说,还是可以延长炮管的使用寿命。

以普通的炮弹为例,点火以后,在巨大的推力之下,经过炮管时,最快速度可以达到1900米/秒,一枚炮弹经过炮管的时间不足0.01秒。

发射800发炮弹,这样算下来,累计经过炮管的时间也就只有8秒。

一般来说,专业人士统计炮管的寿命,喜欢用累计的时间来表达,往往得出的数据,只有几秒钟,而普通人对这方面不太了解,对这个时间就会产生质疑。

不过现在有了新的技术,在炮管内部用了延寿修复的材料,含有纳米油脂物,形成一层保护膜,起到润滑和降低摩擦的效果,可以提高炮管使用时间和发射炮弹的数量。



写在最后

炮管是坦克中最不起眼的部件,加工过程却极为复杂,对尺寸公差和粗糙度等方面有很高的要求,直接关系到发射炮弹的数量。每个坦克的炮管,能发射炮弹的数量不同,没有一个固定的数字。随着技术的提升,这个数字也会不断增加,正是因为有那些技术人员在背后默默付出,才会让我们的军事力量更加强大。

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