关于问题火炮炮管为什么会有一截粗的地方?一共有 2 位热心网友为你解答:
【1】、来自网友【兵工科技】的最佳回答:
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。
【2】、来自网友【木苏君】的最佳回答:
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。