11.16 坦克炮被稱為五秒真男人,身管壽命極短,德國造詣最高

坦克炮身管是真正的5秒真男人!身管是火炮最重要也是加工工藝最為複雜的大部件,它的壽命主要取決於其磨損情況,當其不足以支持炮彈以規定參數發射時,那麼這根炮管也就宣告報廢。而炮管的磨損主要來源於兩方面,一方面是因為發射藥殘留物的燒蝕,另一方面則源於炮彈在炮膛加速時對膛線的摸索。因此要延長炮管的壽命,必須提高發射藥的加工工藝,減少殘留物,並且在發射之後還要洗膛,其次還要加強身管本身強度,提高抗磨損性能。

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▲二戰德軍虎式坦克洗炮膛

坦克炮之所以壽命短,其原因主要是因為坦克炮彈為了獲取更大的穿深,必須擁有比其他普通炮彈更大的動能,在炮彈重量基本相同的情況下,就勢必要提高裝藥量和膛壓,進而提高初速。而裝藥量提高,意味著炮膛內的燃燒殘餘就更多,膛壓和初速更高,對內膛的衝擊和磨損也就更多,這就是坦克炮身管壽命短的主要原因。

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目前全世界主流的坦克炮使用穿甲彈的壽命大多在500發左右,如果使用膛壓較低的榴彈或者是碎甲彈,壽命可以提高到1000發以上。以著名的豹2坦克所使用的萊茵金屬RH—120毫米滑膛炮為例,其主要使用DM13尾翼穩定脫殼穿甲彈,初速約為1650米/秒,而身管長度約為5.3米,如此一算,炮彈在膛內加速時間約為0.003秒,發射1000枚DM13穿甲彈的實際使用時間也只有3秒鐘,而豹2坦克炮設計使用壽命只有650發,也就是說這門炮在經受了2秒左右的蹂躪之後就要宣告報廢。

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▲RH120滑膛坦克炮

但身管使用壽命和實際使用方式也有很大關係,一門炮在實戰中經常會發生急促射擊的情況,也就是說連續不間斷的進行裝填和發射,當炮膛還處於嚴重發熱的不佳狀態時,另一發炮彈又被髮射出去。這樣的情況就會導致炮膛溫度過高,甚至外部發紅,而溫度過高就會造成合金金屬的物理性能下降,在抗磨損和抗壓能力上極速降低,很容易對炮膛內部造成一些不可修復的損傷,甚至是直接炸膛。

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▲土耳其M60炸膛

如果要提高坦克炮身管的使用壽命,那麼就必須運用多重高新技術改善炮管的金屬物理性能,這其中就包括最為著名的電渣重熔、身管自緊、膛內鍍鉻技術。其中電渣重熔主要針對的是原料冶煉階段,在經過初煉以後,將原料鋼錠再倒入電渣重熔爐中,在惰性氣體保護下,使用電流加熱對鋼錠進行二次融化提煉,提煉過的鋼水再進行二次結晶固化。經過這一階段以後,可以得到含硫低、純度高、結構均勻緊密、表面光滑平整的鋼坯,而這樣的鋼坯用於身管的製造比普通鋼的承壓強度和耐磨損性能要高的多。

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▲電渣重熔爐的基本結構


而身管自緊技術其實就是身管生產出來後,對內膛進行結構緊實的一種技術。一般採用金屬或者液壓助力的方式,對炮膛內部進行強力施壓,使其超過自己的承壓能力,從而產生殘餘應力併發生一定程度形變,由於身管外壁並沒有受到這種的力,因此就相當於產生了一個內外擠壓應力,將身管結構緊緊給箍住了。在炮彈發射藥的巨大沖擊下,這一應力會對炮膛整體結構產生一個穩固作用,增強炮膛耐壓能力。

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最後的膛內鍍鉻技術其實相對來說最簡單,其實就是通過深加工技術對炮膛鍍上一層鉻。鉻這種金屬物理性質穩定,並且耐受腐蝕,即使完全暴露在溼熱空氣中,也不易氧化,最重要的是它的莫氏硬度達到了9,是所有金屬中最高的。這樣一層強力金屬附著在炮膛內壁,不僅可以提高炮膛的耐腐蝕性能,更重要的是可以讓膛線在炮彈的不斷沖刷下,明顯減緩其磨損速度,提高身管壽命!也正是因為充分運用了以上三種技術,德國的RH120滑膛坦克炮才能能將技術性能提高到當時的世界之最!

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