二戰後坦克主炮紛紛由線膛炮轉向滑膛炮,兩者的優劣分別是什麼?

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二戰後期的第一代坦克,實際上也都採用了線膛坦克炮。蘇系第二代坦克的代表T62率先採用了115mm滑膛坦克炮。此後,世界各國的坦克炮採用也從線膛炮轉為滑膛炮。如今,採用線膛炮的三代坦克只有挑戰者2。

二戰期間,坦克發射的進攻性彈種無非幾種:榴彈、破甲彈、穿甲彈。穿甲彈多為被帽穿甲彈,因此這一時期的坦克也多用線膛炮。線膛炮的優點無非就是發射常規破甲彈、榴彈時精度較高,且氣密性強。所發射的彈丸往往是依靠膛線旋轉來穩定。

但在脫殼穿甲彈出現以後,線膛坦克炮漸漸地受到冷落。由於脫殼穿甲彈在發射後彈託需要與彈芯脫離,因此暫時不能使用線膛炮發射。直到後來才依靠現代科技的力量解決了這些問題。

蘇聯率先在T62坦克上使用了實用化的滑膛坦克炮,在尾翼穩定脫殼穿甲彈被髮明之後滑膛炮簡直如虎添翼,迅速取代線膛炮成為主流。由於炮彈本身帶有尾翼,坦克炮不再需要線膛使其在飛行途中進行旋轉以保證精度。所以,滑膛坦克炮也就越來越多地被採用。

滑膛炮的優點是,炮管沒有膛線,因此在同種條件下可以賦予炮彈更高的初速、生產成本比線膛炮低。沒有膛線也省去了與炮彈相摩擦造成的磨損,壽命往往比線膛炮長。更不會產生“掛銅”等現象,維護較為容易。二者各有利弊,還是得看設計師如何取捨。


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滑膛炮在作為坦克炮使用時,有幾個優點:1.威力更大,2.壽命長造價低,3.使用各種穿甲彈時比線膛炮更有優勢。

105毫米線膛炮炮管剖面

線膛炮,是一種炮身管內壁帶有膛線的火炮,發射時彈丸沿炮膛膛線旋轉前進,出炮口後具有一定的轉速,可以保持穩定飛行。線膛炮的優點是,射程、射速和射擊精度等都比較好。由於彈丸上的彈帶和膛線密合,可防止火藥燃氣洩露,因此可以保證火藥燃氣對彈丸有足夠的推力,以增大射程和提高射擊的密集度。但是,線膛炮也不是沒有缺點,它的缺點是其火藥燃氣產生的部分動能,會被用於彈丸產生自旋,無法完全利用在彈丸初速的產生上,因此減弱了其威力。

而滑膛炮,是一種身管內壁沒有膛線的火炮,它是人類最早發明的火炮都是滑膛炮。由於早期的滑膛炮所發射的彈丸與炮膛之間無法密合,火藥燃氣易外洩,造成射程近與殺傷力減弱,射擊精準度也不佳,因此逐漸被之後發明的線膛炮所取代。

萊茵金屬Rh-120毫米滑膛炮身管內壁

但到了近代,由於機械製造的工藝進步,解決了滑膛炮精準度不足的問題,滑膛炮的優點開始顯現出來,由於滑膛炮身管內沒有膛線,彈丸在前進時不會因膛線產生自旋,火藥燃氣產生的動能幾乎全部都用於彈道和穿甲上,因此威力大大增加。另外由於滑膛炮發射的彈丸在離開炮口前不會承受巨大的旋轉力,因此不易磨損炮管。滑膛炮開始被重視。

由於線膛炮發射破甲彈時,彈丸自旋產生的的離心力會分散金屬射流,導致穿甲力下降,因此在20世紀60年代,蘇聯設計師將滑膛炮搬上坦克,並將彈丸改為尾翼穩定,第一款實用的滑膛坦克炮,2A20型115毫米滑膛炮誕生了。它在發射破甲彈時,不會讓彈丸自旋而降低威力,另外彈丸有尾翼穩定,精度也不會降低。

2A20型115毫米滑膛炮

在尾翼穩定脫殼穿甲彈出現後,滑膛炮的優勢更加明顯。線膛炮最開始是無法使用帶尾翼的彈藥(它會使彈丸本身在發射時就具有極高的轉速,這對於有尾翼的彈芯來說,影響十分嚴重)。後來隨著彈藥技術的進步,線膛炮才可以發射尾翼穩定脫殼穿甲彈(炮膛通過滑動彈帶、改進型彈託等手段來減輕旋轉)。

在諸多原因的考慮下,滑膛炮就成為一種比線膛炮更適合用於坦克主炮的設計,因而成為現在主要的一種坦克炮。


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應該是現代坦克對火炮穿甲力的需求不斷增加導致滑膛炮取代了線膛炮,1、首先是滑膛炮沒有膛線,其生產工藝簡單、價格低廉,同時由於沒有了膛線磨損,使其炮管壽命要長於線膛炮(當然滑膛炮的高膛壓抵消了部分壽命方面的優勢)

2、滑膛炮由於沒有了線膛炮因膛線根部應力集中而容易產生裂紋的問題,可以承受更高的膛壓,這樣對提高彈丸初速和射程有很大的幫助,而線膛炮要想獲得高炮口初速必須付出更高的膛壓、更長的身管長度、更大的膛線磨損,而這些對於坦克炮來說都是有極限的。

3、為了使線膛炮也能發射APFSDS,有的國家裝備了滑動彈帶,使APFSDS可以不旋轉。但是這種結構密封性不好,加上膛壓上的差距,很難獲得象滑膛炮那樣的高炮口初速。不過線膛炮的好處也有,多用途,炮彈種類選擇廣,滑膛炮現在主流也就APFSDS和HEAT。但現代坦克主要作用就是反坦克,加之現在坦克裝甲對破甲彈的防護越來越完善,所以尾翼脫殼穿甲彈是主流,滑膛炮也就是主流。至於其他需要火炮的任務交給自行榴彈炮好了


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線膛炮風靡一時,對於需要射擊精度的專用類火炮而言,線膛是少不了的關鍵結構,但這並不代表滑膛炮一無是處,對於於一些彈道要求不是很高的火炮,線膛是浪費資源的高成本設計,比如常見的榴彈炮和迫擊炮,榴彈炮主要用於大面積覆蓋,依賴炮兵打擊群的齊射,對精度的要求並不是很高。迫擊炮是近距離支援性武器,瞄準簡單、射速高,兩者對精度的要求都不是很高,但對產量的要求很苛刻,這就是滑膛炮的優勢所在。

線膛炮主要存在於防空炮、加農炮、坦克炮等對彈道精度要求比較高的火炮上,比如虎式坦克使用的88mm高倍徑坦克炮,它就是一種瘋狂要求射擊精度和射程的炮,虎式坦克曾創造了2000米開外準確命中目標的驚人記錄,這就說明在有效射程內它的彈道非常平直,這是因為膛線讓炮彈高速旋轉,藉助空氣動力能有效克服地球引力的作用讓炮彈下沉的更慢一些,這就是線膛炮的優勢所在。

但是膛線的缺陷也很明顯,炮彈一般都是硬質金屬外殼,對膛線的磨損相當嚴重,因此線膛炮的壽命遠沒有滑膛炮長,這不僅僅是成本問題還給前線作戰的官兵帶來麻煩,以第二次世界大戰為例,德軍裝備線膛炮的裝甲部隊經常得不到充足的後勤供應,高頻率作戰部隊來不及保養線膛炮的膛線,因此裝備的妥善率大打折扣甚至出現了戰車不能作戰的情況,很多時候線膛炮的優勢並不能很好的發揮出來。

進入新世紀之後滑膛炮成為坦克的寵兒,原因是“炮彈”的進步和導彈的長足發展。現代化炮彈裝藥遠比以前更精良,依靠裝藥的燃燒效率可以把膛壓擴大數倍,這樣就可以提高出膛速度來改善彈道。同時,導彈已經成為主宰戰場的神兵利器,不巧的是線膛炮並不適合發射導彈,彈道也可以用自身攜帶的彈翼實現飛行中的旋轉,這就讓線膛徹底失去了意義。目前世界各國的主戰坦克都換裝了滑膛炮,而且普遍裝備了炮射導彈,


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其中的一個重要因素就是為了提升穿甲能力,所以絕大多數的現代坦克都放棄了線膛炮,轉而使用滑膛炮。

火炮最初都是滑膛炮,畢竟加工方便,而且最早的炮彈質量也很差,基本上能發射出去就夠了,沒有太大的其他需要。但是後來開始追求更好的精度等目的,出現了線膛炮,身管內部的膛線能夠讓炮彈自身旋轉,由於向心力,方向更加穩定,精度更高。

但是對於坦克炮而言,更重要的是穿透能力,其次才是精度等這些性能指標。尾翼穩定脫殼穿甲彈是世界各國反坦克彈藥中的主力,其特點就是外形採用了非流線型設計,甚至顯得有些設計不合理,看起來阻力很大。

但是這種炮彈對於自旋沒有什麼需要,本身就具有可以維持穩定的尾翼,因此並不需要膛線來幫助提高精度。與此同時,尾翼穩定脫殼穿甲彈更加需要高膛壓來達到高初速,以極大的動能擊穿敵方坦克裝甲,這樣一來使用線膛炮的話,自旋反而會阻礙初速的提高,所以如今各國才會放棄線膛炮(英國例外,其挑戰者坦克使用的還是線膛炮)。

此外還有一部分其它因素,比如線膛炮相對而言壽命低,膛線的去年比較嚴重,而且高膛壓下會出現掛銅等情況,難以清理。這些都是如今線膛炮不受坦克設計工作青睞的原因。


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事實上,在尾翼穩定脫殼穿甲彈這一對坦克而言革命性的穿甲彈出現以前,幾乎所有的坦克炮依然使用的線膛炮。現代坦克多使用滑膛炮,最簡單的原因就是滑膛炮更適合發射尾翼穩定脫殼穿甲彈這一彈種。

我們知道,坦克的最主要作用是對抗敵方坦克,發射榴彈支援步兵作戰是早在第二次世界大戰期間就被淘汰的戰術。而隨著現代坦克的防護技術不斷提高,早期的穿甲彈和破甲彈基本已經無法對其造成傷害,只有尾翼穩定脫殼穿甲彈依然可以保證有效擊穿。而這種特殊的彈種在滑膛炮上能夠獲得比線膛炮更好的毀傷效果,因此現代坦克大都棄用線膛炮。

接下來分析兩者的優劣。線膛炮的優勢在於炮膛內部有很多膛線,這些膛線使得炮彈在飛行過程中能夠高速宣傳,從而保持其穩定性,而穩定的飛行彈道就能夠提升其命中目標的準確性。因此早期的坦克炮都是線膛炮,否則交戰距離一遠自己的坦克炮可就都成了緣分炮了。但是,線膛炮的缺點在於使用壽命低,加工難度大。這也很容易理解,那麼多的膛線肯定比光溜溜的滑膛炮管更容易磨損。

而滑膛炮的優點恰恰就是線膛炮的缺點,由於沒有了膛線,滑膛炮能夠獲得更高的使用壽命和更高的膛壓,而更高的膛壓則意味著炮彈可以獲得更高的初速。在尾翼穩定脫殼穿甲彈出現以前,這些優點都無法掩蓋其命中精度低這一缺點。但是這種獨特的彈種的出現改變了一切,這種堅硬的炮彈純粹是依靠極快的速度和極小的接觸面積來穿甲。獨特的箭形外觀使其不適合在飛行過程中旋轉,因此,坦克炮大都放棄了使用線膛炮。


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之所以二戰後大部分主戰坦克會採用滑膛炮,其中的核心優勢就是,可以發射托克尾翼穿甲彈,而這就需要用滑膛炮來完成。

首先我們說一下穿甲但的元離,原理就是使用極為堅硬的東西,做成尖尖的樣子,在從炮膛打出去的時候,就可以直接穿透帝人的坦克,造成殺傷。托克尾翼穿甲彈的原理就是在非常堅硬的單體上包裹一層外殼,在發射出炮管後就直接脫落。這樣做的好處就是可以把火炮的威力極大的擴張,如果使用的是線膛炮,炮彈在炮管子中旋轉是時候,會消耗很大的能量,穿甲的威力可能會有折扣。而如果托克唯一穿甲但用線膛炮來使用的話,在高速旋轉的情況下,炮彈也會非常的不穩定,造成穿甲的大打折扣。

這就帶來一個問題,為什麼二戰中沒有大規模使用滑膛炮,這個問題主要在於二戰時期各國的鍊鐵能力不足,築造的工藝無法制造出合格的炮筒子,而且拓客唯一穿甲但的特色就是要狹長,炮身的強度是要要非常高的條件的,在二戰那種兵荒馬亂的時期,很難製作出合格的滑膛炮的炮筒子。

上面說了滑膛炮的優勢,下面就說一下,線唐炮的優勢,先膛炮首先就是打的非常遠,因為炮管子裡面刻有炮彈的滑軌,炮彈在出湯的時候可以高速旋轉,在高速旋轉下,炮彈的飛行距離會非常恐怖。二戰時期德國製造的線膛炮可以在兩千m開外擊穿敵人的坦克,而70年代蘇聯製造的t72使用的125話坦炮只能擊中1800米開外的目標。在2003年的打擊傻大木的軍事行動中,英國人使用它們的挑戰著二號在5500米的距離上擊穿了敵軍的t54,打破了世界紀錄。


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線膛炮和滑膛炮

從二戰到二戰以後,坦克炮經歷了一次重大的革新,從線膛炮到滑膛炮,這中間經歷了一次重大的軍事技術革新。

戰場需要導致坦克炮設計必須要進行革新。

在提到線膛炮之前,我們看看西方國家制造的坦克炮的歷史,都經歷了線膛炮--->滑膛炮的歷程。為什麼會出現這樣的情況,主要原因就是因為軍事科技的發展,以及戰爭中對大炮的射擊精度、威力的要求,導致了坦克炮的制式必須做出改變。

在二戰時期坦克的作用,從一戰時以攻堅為主要目的,轉變為在戰場上消滅地方坦克為主要戰鬥目的。在這樣的情況下,世界各國對坦克炮的射擊準確度就提出了很高的要求。

線膛炮的優勢與問題

但是由於二戰時期的軍事加工業的精密度並不是很高。所以導致炮彈與炮管之間的氣密性、射擊準確度不能達到設計要求。當時的西方各國給出的設計方案是採用像步槍那樣的膛線制炮管,利用炮管內的膛線帶動炮彈旋轉,以謀求較高的命中精度。

但是線膛炮並不是毫無缺點的,而且線膛炮的缺點還很大,那就是線膛炮在發射的時候,炮管內的膛線會損壞彈頭外形。這種情況在步槍身上,那就不是毛病,因為步槍子彈是實心的。

虎式坦克

但是這個毛病在大炮身上,那問題就嚴重了,因為大炮的炮彈並不都是實心的,除穿甲彈以外榴彈、破甲彈的彈頭內部都裝有發火機構以及一定量的炸藥。所以當炮彈在穿過線膛炮時,由於大炮內的膛線對彈頭造成了一定程度的損壞,這就有可能會導致炮彈因為變形而失效或者提前爆炸。

T-34坦克

同時由於線膛炮時依靠導彈旋轉來保持飛行穩定,所以炮彈在炮膛內部的摩擦力很大,同時炮彈出口初速也不高,這就很大程度的影響了穿甲彈在打擊地方坦克時的威力。

謝爾曼坦克

在二戰時期,由於各國的坦克裝甲較薄,所以線膛炮還是有市場的,它的出現既保證了坦克的射擊精度,同時炮彈的穿透力也能夠完成毀傷坦克的任務,是一個很不錯的坦克炮解決方案。這也是為什麼在二戰時期的坦克,基本上都是採用的線膛炮作為坦克的炮管的原因。

滑膛炮在新技術的推動下獲得新生。

等到二戰結束以後,隨著材料科技,以及坦克設計的快速進步。越來越厚、越來越難以穿透的先進複合坦克裝甲開始被運用到了坦克身上,這就對坦克炮的威力和精度提出了更高的要求。

當然了,既然坦克裝甲技術在不斷的進步,坦克炮的技術自然也在不斷的進步,隨著戰爭對火炮的威力要求越來越高,軍事裝備設計師們便又把目光重新轉向滑膛炮上來。

由於過去火炮的加工的精密程度並不是很高,所以導致火炮的性能難以達到要求。但是隨著現代軍工加工精密度越來越高,以及火炮炮彈設計越來越先進。使得滑膛炮比線膛炮具備了更多的優勢。

比如滑膛炮因為炮管內的摩擦力小,所以同等情況下,炮彈的出膛速度更高;同時滑膛炮的口徑可以做的比線膛炮更大,而更大的口徑意味著更大的威力。同時為了解決滑膛炮的射擊精度問題,軍事專家們又在炮彈上下功夫,蘇聯人在20世紀60年代,研製出一種“箭型尾翼穩定脫殼穿甲彈”,很好的解決了這個問題。

所以從60年代以後,幾乎世界上所有的國家(除英國以外),在坦克炮的研製上開始清一色轉向滑膛炮的方向,而且大炮的口徑從二戰時普遍的74mm一路增大到125mm。


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用滑膛炮初速高,彈丸適應性強。

一般的來說帶有膛線的火炮稱之為線膛炮,而不帶膛線的火炮稱之為滑膛炮。

膛線的優勢在於由於膛線的存在在開炮後炮彈獲得一個旋轉加速度,在離開炮口後炮彈可以依靠陀螺效應維持穩定。從而提高了炮彈的精度。

但坦克炮上使用線膛炮和滑膛炮的爭辯一直在進行中,

雙方各有各的觀點,W君比較傾向於使用滑膛炮,理由就是滑膛炮的初速高而且彈藥適應性比較強。

由於膛線的存在炮彈在開跑過程中起旋也是需要火藥提供的能量的,而這部分的消耗能量極大。例如 英國挑戰者2主戰坦克所使用L30A5線膛炮美國的M1A2主戰坦克上使用的是Rh-120滑膛炮,我們做下對比:

兩者口徑皆為120mm,身管長度皆為55倍口徑。基本結構參數相似。

在使用120mm尾翼穩定脫殼穿甲彈的時候,L30A5線膛炮炮口初速是1370m/s 而Rh-120滑膛炮炮口初速是1750m/s,差距巨大。

但線膛炮的優勢——精準在坦克炮上也是很重要的因素,RH-120射程4km但是有效射程2km,相對於L30A5來說3Km的有效射程就顯得十分突出了。


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第一種裝備滑膛坦克炮的坦克是蘇聯的T-62。線膛炮演變到滑膛炮的歷史還得從二戰說起。

二戰中無論是蘇軍的122mm D-25T坦克炮還是德軍的88mmL71 Kwk43坦克炮,都是線膛炮。使用的炮彈主要也都是全口徑彈。

穿甲彈擊穿裝甲的原理就是彈頭擊中後研磨裝甲材料,沒有破壞的部分則繼續衝擊裝甲,讓裝甲在尚未被完全貫穿的情況下發生塞式斷裂。

這樣就算是把坦克裝甲打穿了。

所以理論上說啊,穿甲彈的長度越大,直徑越小,初速越高,彈重越大,硬度越高,耐高溫性能越好,穿甲彈的穿透力就越強。

但是在二戰中,因為技術的限制,比較高端的穿甲彈其實也就是次口徑鎢芯穿甲彈(APCR)和英國的脫殼穿甲彈(APDS)

這種炮彈其實就是一個彈託裹著一小塊碳化鎢。

穿甲彈撞擊目標時,外部碎裂,依靠那一小塊碳化鎢擊穿裝甲。小直徑的彈芯有效減小了剪切阻力並提高了穿深。

但是此類穿甲彈因為飛行過程中彈託始終包裹著彈芯,所以存能差,遠距離不見得比當時常見的APCBC彈好。

所以二戰後期英國搞出了APDS,彈託發射後自己就脫落了。

但是因為畢竟是線膛炮,炮彈的長徑比無法得到真正有效的提升。這和陀螺原理有關。一般來說,線膛炮的炮彈長徑比不能超過6。

為了解決這個問題,蘇聯人搞出了滑膛炮+尾翼穩定脫殼穿甲彈的組合。

線膛炮維持炮彈的穩定靠的是陀螺效應,而滑膛炮維持炮彈的穩定靠的是尾翼。

尾翼的加入使得炮彈的氣動中心處於重心之後,先天靜穩定。另外一方面啊,炮彈是消耗品而主炮可是耐用品。滑膛炮因為沒有了膛線,火炮的壽命要高得多。而且因為彈託的密封性更好,不像線膛炮那樣膛線會漏掉一部分燃氣,且因為沒有膛線的阻力,所有滑膛炮發射炮彈的初速也會更高。

另外滑膛炮可以發射炮射導彈還不怎麼需要改進。

而依靠滑膛炮,蘇聯人在60年代的火炮技術也確實是獨步天下了。


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