機槍在使用過程中常因發熱需要更換槍管,為什麼不使用更為耐熱的飛機發動機材料?

秦小新30567822


飛機發動機材料也不完全是耐高溫的,耐高溫材料主要集中在燃燒室、渦輪等部位。這部分的航發材料中添加了大量的金屬錸和金屬銥,確保了合金在600-1000度的高溫下不會變性,注意是變性不是變形。

雖然錸和銥是地球上最稀有的幾種元素,但是發動機的葉片在高溫下保證不變形(這裡寫的是變形)的主要原因還不僅僅是這兩種神級金屬的加持,還有一個很重要的技術在裡面就是——單晶葉片技術。

所謂的單晶葉片是隻有一個晶粒的鑄造葉片。 定向結晶葉片消除了對空洞和裂紋敏感的橫向晶界,使全部晶界平行於應力軸方向,從而改善了合金的使用性能。

在航發上主要結晶的平行面是軸向的平行,這樣在高溫下飛速旋轉的葉片才不會被離心力扭曲變形。

而將這個技術放在槍管上則毫無用處。

在開槍的時候,槍膛內的壓力是全方位360度無死角的爆發。因此,槍管如果用單晶技術進行燒結的話就會出現某一個方向適應應力極強但某一個方向適應應力極差的現象,這樣一來就直接炸膛了。

這樣既提高了槍管的成本又沒有達到相應的效果,簡單的說就是——犯傻了。

其次,機槍在高速射擊的時候槍管會積累熱量。

槍管吸收了火藥氣體的熱量和子彈在槍管內摩擦的熱量,會導致槍管燒得通紅。這時如果不及時散熱的話,熱量就會經過槍管傳遞到槍膛內。過高的熱量會直接引爆子彈的發射藥造成不可控的擊發。

通常為了應對這種現象機槍在射擊一段時間的時候就會更換槍管。

幾秒鐘就能完成的事情,為啥要大費周章的換用高價格的合金槍管呢?划不來的。


軍武數據庫


機槍從一戰以來就扮演著重要的角色,全自動瘋狂的火舌總是可以壓得敵人抬不起頭。

可是大部分機槍在射擊幾百發之後槍管就開始發燙,而需要換槍管或者等槍管冷卻在陣地戰中很是讓人頭痛。

為什麼不用飛機發動機材料呢?原因很簡單:用了也是一樣。

1. 首先,槍管過熱造成炸膛的原因並不是由於槍管融化導致的槍支無法射擊。一般在槍管融化之前,導氣系統就已經無法承受高溫高壓爆炸了。

2. 其次,槍管過熱還有個問題就是由於槍膛溫度過高,從而導致子彈在進入槍膛還沒閉鎖完成時,就被高溫引燃,發生炸膛。雖然說開膛待機可以有效地散熱,但是連續射擊依然會導致槍膛溫度過高。

3. 幾百發子彈之後,積碳也是一個問題,尤其是加裝消音器之後更是髒的不行。大量子彈破出去之後也會影響。

4. 沒有這個需求。正常士兵上戰場子彈也就帶一兩個基數了,子彈帶太多非常不便於行動。並且幾百發的長時間連續射擊也沒有實際的戰術意義。

5. 飛機發動機材料能耐高溫不代表不會發生熱脹冷縮的形變。槍管的過熱會造成槍管的熱脹冷縮,從而使槍管口徑變小導致子彈彈頭卡住從而造成槍膛內壓力過大,而炸膛。

一個既沒有需求,又不解決問題,並且價格及其昂貴的方案,自然不可能付諸實踐。

以上是我的回答,歡迎大家留言討論。我是輕兵器愛好者,熱愛輕武器與戰術文化,期待與你一起走進狂野的輕武器世界!


輕兵器愛好者


您說的飛機發動機材料,應該是指渦輪盤和葉片所用的耐高溫合金吧?這一類合金需要多種稀有金屬,成本是非常高的,甚至有些稀有金屬國內儲量生產發動機都不敷使用,哪有富裕生產機槍用?而機槍的裝備數量巨大,動輒數萬數十萬挺,比如著名的MG42據說生產了100萬挺。採用昂貴的高性能合金,不但材料成本是無法接受的,加工工藝也極其複雜昂貴,無法滿足快速大規模生產的需要。通過更換槍管來解決散熱問題成本則低得多,也不算太麻煩,熟練的射手加上良好的設計,換根槍管需時是以秒計。比如的格羅福斯設計的MG42,更換裝置非常簡單,只要扳動一根槓桿,傾斜槍身,槍管就會自動脫離跳出,並不需要用手觸摸熾熱的槍。更換一支槍管只需要幾秒鐘時間。別說幾秒決定生死,所謂幾百發子彈更換是保持槍管壽命的用法,生死關頭就不換,甚至打紅了潑水強制冷卻,無非就是報廢槍管,得空再換唄。



剛才有位仁兄質疑機槍幾百發子彈需要換槍管的常識,認為既然槍管壽命有上萬發----那麼您看這樣的槍管還能堅持上萬發麼?槍管壽命是正常使用的壽命,長期過熱就會“折壽”。


鑑於這位仁兄仍不明白更換槍管和槍管壽命的關係,再科普一下:規定某種機槍連續發射N發子彈需要更換槍管,其目的正是保障槍管發揮其最大壽命,不更換槍管,讓槍管過熱磨損加劇,本來可以打一萬發的槍管也許5000發就報廢。上圖就是這個意思。這位仁兄根據此圖臆測我不知道機槍實戰是點射的,我可以負責任的告訴他,就是點射,槍管遲早是要紅的,必須更換。不換的話,不但“折壽”,不但精度下降,當彈膛也過熱,就會發生子彈早炸(未閉鎖子彈發射藥就引燃)危及安全。

不過是不是所有的機槍槍管都要在發射幾百發後更換呢?確實如這位仁兄所言,並不是。那麼什麼樣的機槍需要換槍管,多少發需要換?簡單說,是溫度何時超過槍管耐受力決定的。但這實際上涉及槍管材質,散熱結構、環境溫度,以及實際運用中的射速等很多因素共同作用。舉例說吧,MG42規定300發更換槍管,是根據本土測試和法國戰場的經驗。但在冰天雪地的俄羅斯就可以500-600發一換,這是環境影響。二戰的機槍幾百發一換,現代機槍由於鋼材的進步,以及內表面硬化、鍍鉻、多邊形槍管等先進工藝,可以較大幅度提高槍管壽命,或許可以上千法一換。這是材質和工藝的技術因素。通用機槍和重機槍由於需要持續進行火力壓制,必須準備備用槍管(比如美軍的M60系列通用機槍以及M249輕機槍都可以快速更換槍管,至於某位仁兄說沒見過美軍背備用槍管,對此我非常無語,建議去美國參軍體驗一下)但大部分班用機槍由於火力持續性要求低於通用機槍,以及輕便的需要,就不更換槍管(不更換的代價是火力持續性下降)。這是戰術需求因素。二戰時機槍可以在一個陣位持續射擊,所以需要更換槍管,現代機槍往往處在運動戰中,不會在一個地方打到過熱,就不必更換槍管,這是戰術運用因素。各種因素歸結到一起,又回到那個基本標準,換不換,要看是不是發生過熱。但過熱遲早會,必定會發生的,有人覺得MG42太落後,沒有代表性,那麼以美軍M249為例吧:這種據說槍管壽命能達到3W發的新銳機槍,根據

美軍使用手冊規定:當M249持續射速100發/分,每次6-9發點射,兩次點射間隔4-5秒,10分鐘換一次槍管。當快速射擊,射速200發/分,每次6-9發點射,兩次點射間隔2-3秒,2分鐘換一次槍管。當以850發/分的射速持續全自動射擊,一分鐘換一次槍管。大家可以大致算算,槍管更換規定仍然是數百發,射速越高,發熱越快,換的越勤。但規定是規定,實戰是實戰,財大氣粗的美軍往往是寧願消費槍管壽命的。

另外針對某君說沒見過美軍背槍管的笑談:MMI戶外出了一款MAG揹包,設計目的是配套M240機槍使用的彈藥包,能容納6個一百發7.62彈鏈的彈藥盒以及一個備用槍管壺。---是看不見哈哈?



抱歉離題萬里扯了這麼多科普的題外話。為了表示歉意,奉上福利兩張,希望不違規?我肯定mm身上沒有備用槍管哦!


薺菜糰子


機槍會因為子彈高速通過槍管,造成槍管高溫,溫度太高時會發生事故。

當然,更主要的原因是,子彈在通過槍管時會和槍管摩擦,會在子彈表面留下劃痕,形成獨特的子彈痕跡。不同的槍打出的子彈都有不同的紋路。形成獨特的彈道和子彈鑑定學。

這樣一來,槍管除了要耐熱,還要有足夠的強度和抗變形、抗撕裂的能力。

而發動機渦輪葉片主要是耐溫能力、蠕變度、熱疲勞強度、抗氧化性能和抗腐蝕特性。是否有足夠的抗撕裂能力和結構強度是有待考量的。現在為了提高葉片能承受溫度的能力,採用單晶定向增殖來生成葉片,這種技術現在還不夠成熟。由於凝固過程中的溫度場與溫度梯度分佈複雜,一旦結構的突變區溫度梯度控制不當或溫度場分佈不合理,使樹枝晶的順利生長容易受阻而產生分支或停滯,就容易形成新的晶粒而破壞葉片單晶生長的完整性,降低葉片局部的力學性能。

成本很高,製造很難,這些都成為造槍的一個大難題。如果一把槍的造價達到幾十萬美元乃至幾百萬美元,那麼它在未來戰場上是不適合的。隨著單兵作戰能力的增強,新式武器的不斷開發,大規模集群式的對攻戰會很少,相反能夠有效擊殺單個目標,並用大殺傷性武器實現火力壓制才是未來要走的路。

同時,飛機的渦輪葉片有大量的高速氣流進行冷卻,所以能在高溫下保持正常工作,而槍管則達不到該冷卻效果。


只有相思


機槍手就是消耗品。

機槍槍管在戰場上基本不可能讓你打到發熱,在發熱之前,你就被打死了。

所以槍管沒有必要用好的材質。

你要打幾槍就要趕快轉移。

蠢貨是無藥可救的,某國工程師要求俄羅斯提供3000小時的航空發動機。俄羅斯老毛子笑死了,說發動機壽命設計壽命只有30小時。實際設計壽命只有12小時,真的升空,到被擊落只有2個小時。f16發動機的設計壽命只有24小時。每次出擊回來都要大修。某國的蠢貨們一定懷疑有人貪汙了。

記住,昂貴的3000萬刀的f16在美俄開戰的情況下,壽命只有2小時左右。蠢貨們還在算計幾百塊的雜鋼槍管要反覆利用,你是幻想敵人是拿菜刀的亂民呢?

問題真是搞笑啊。


天堂160590167


渦噴、渦扇發動機內部某些部位的溫度可以高達攝氏1500℃至1600℃,故而航空發動機的核心材料就是一個耐高溫的問題。這種耐高溫的核心材料為製造工藝複雜,且造價昂貴的超耐熱高級合金材料:這種超耐熱高級合金材料由於產量不足,僅航空發動機製造的需求都供應不足,若用於槍械製造無異於機槍打蚊子:太過於大材小用了。機槍槍管的鋼材一般為鎢、錳、

鉻、鉬的合金鋼材;火炮身管鋼材則為中碳鎢、錳、鎳、鉻、鉑系合金鋼材。這兩種鋼材的特性都具有相當的強渡和硬度,以及較好的彈(韌)性及耐磨性和抗腐蝕性。就現代通用機槍而言,槍管打熱更換備用槍管非常簡單,也就是分分鐘即可finish的事情。製造航空發動機的材料與槍械製造的材料:兩者所處的物理、化學環境不同故而不能通用,更何況兩者還存在較大的生產成本差異。


Mrttlzz99


這個問題很好回答,因為原因很簡單,造價太高,在現代戰爭中,步兵用槍械一般都結構簡單、耐磨,易於維護,屬於消耗品。而且由於現在工業製造技術的發達,使用普通鋼材製造的槍管,一般造價都不是很高,所以一般都可以做到隨時更換。

但是飛機發動機使用的都使用了耐高溫的高強度合金,這種合金屬於特種合金,其原材料稀缺,製造工藝非常複雜,而且金屬冶煉成本也很高,所以製造成本比一般的槍械用鋼材成本要高的多

所以從生產製造成本上來說,如果僅僅為了減少槍管的更換頻率,而提高製造成本是很不划算的,所以自然不可能使用製造飛機發動機的特種合金去製造槍管了。


落下m


熱脹冷縮,是自然界的客觀規律,更何況是可以自動射擊的機槍這般熱兵器,嘩地打上一梭子沒問題,噠噠噠射出幾百發子彈,儘管非常過癮,但槍管卻累趴窩了,就需要更換槍管了。

倘若不更換槍管,或者繼續摟火,槍管前段就會因高溫而融化,或導致子彈無法射出,導氣系統會無法承受高溫而發生炸膛事故,嚴重危及射手的安全。

飛機特別是其中戰鬥機發動機的渦輪葉片,由於處於溫度最高、應力最複雜、環境最惡劣的部位,因此採用耐高溫的高強度鈦合金以及高溫合金和其它複合材料等。

但航空發動機渦輪葉片屬於特種合金,其原材料稀缺,製造工藝複雜,且金屬冶煉成本極為高昂,製造成本遠比槍械用鋼材不知道要高多少倍。

因此,僅僅從槍械製造成本來考量,用更為耐熱的飛機發動機材,來製造機槍的槍管也是不划算的,軍工企業不會將用於製造航空發動機渦輪葉片的昂貴特種合金去製造機槍槍管。

再則,航空發動機渦輪葉片主要是耐高溫能力、熱疲勞強度等,是否有足夠的強度,用來應對子彈出膛時的抗撕裂能力還有待驗證,由於航空發動機材料本身價格高昂,軍工可能壓根就沒有考慮過將其用於製造槍管,因此可能缺乏這方面的實踐數據。

出於成本和製造難度,以及工藝方面複雜性等考慮,所以目前槍管不可能採用航空發動機的材料。

此外,現代戰爭的最終結果,可能很少會靠機槍和步槍來決定勝負,事實上,步槍就成了步兵的防身武器,機槍只是步兵班的支援火力,決定戰爭進程的應該都是空天地一體戰中的重武器輸出的強大火力了,所以步槍和機槍堪用就可以了,不可能去追求成本高昂的槍械。

本文由“國平軍史”發佈。


國平軍史


首先一般機槍槍管壽命在幾萬發或者幾十萬發之間,比如著名的加特林機槍。其次,任何兵器的研發裝備都要考慮的一個問題就是經濟性,誰家錢也不是大風颳的,你可以用最好的材料做最好的機槍,但是要大規模裝備就必須考慮到生產成本,工藝複雜與否,步兵武器簡單可靠,實用經濟才是正道,不能片面追求高技術水平,不然得不償失


肥蟲廋虎


第一 超耐高溫的成本太高,如果用萊做槍管那麼槍的價格就要提高十幾倍

第二 也是最可笑的一點,超高溫合金耐高溫但是形變要大於槍管用的錳鋼,在加熱後雖然不會軟掉但是槍的口徑會變化

第三航空發動機是有潤滑油系統的,槍彈的摩擦屬於幹磨 超高溫合金受不了的

第四 機槍發射幾百發子彈發熱換槍管是極端情況,並不是每次戰鬥都要打幾百發子彈的。即便想打幾百發子彈彈藥基數也是不夠的


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