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靠“6秒钟”称霸战场的陆战之王

2021-09-16阿硕

科普童话·神秘大侦探 2021年8期
关键词:炮管电渣身管

阿硕

汪汪快报

对于神威凛凛的坦克,人們向来不乏溢美之词,什么陆战之王、决胜兵器、移动堡垒、铁甲犀牛都是他的代名词,任何装甲都难挡其一炮之威。然而你可能很难想象,纵横疆场鲜有敌手的坦克,却拥有一个极为“短命”的炮管,平均使用寿命只有6秒。这究竟是怎么一回事儿呢?

为什么坦克的炮管寿命只有6秒?

我们知道,现代坦克最注重的是坦克的机动性能、火控系统和穿甲防护能力。现在各国先进的主战坦克,基本都装备有激光测距仪、微光夜视仪、红外热成像,发现目标后,车载电脑计算出距离、行进速度以及合适的攻击角度,然后炮手接受车长指令,瞄准开炮。坦克火力要猛,炮管就非常重要,坦克火力的三大核心参数:射程、精度、使用寿命,哪个都离不开炮管。

坦克发射炮弹之际,炮管将承受三千多摄氏度的高温,数百兆帕的强压以及内外壁之间六百多摄氏度的巨大温差。在这样恶劣的条件下,任何材料都会在短短的几秒内变形或毁伤。我们知道一辆坦克,至少也要服役10年吧,开炮6秒钟就要报废,还怎么玩?

严苛的考验

坦克的主炮主要发射用于反坦克的穿甲弹,精度要求相当高,对炮管损耗的忍受程度就比较低,一发打不中敌人就会导致非常被动的情况。一般坦克的炮管长约5米,而炮弹的速度为七百多米每秒,实际上炮弹在炮膛内停留的时间也就是0.006秒左右,也就是说在连续射击的情况下,坦克要连发1000枚炮弹才能够使得坦克炮管寿终正寝。

发射弹药燃烧产生的温度,温度越高,身管寿命越短;弹头在身管运动的摩擦程度,摩擦越厉害,身管寿命越短;燃气的膛压越高,身管寿命越短。

当炮管在规定参数下不足以支撑发射时,炮管宣告报废。坦克炮的炮弹比其他普通炮弹具有更大的动能,才能达到更大的穿透深度。装药量的增加意味着火炮膛内残余燃烧增多,膛压和初速增大,火炮膛内冲击磨损增大,这是造成坦克炮管寿命短的主要原因。

最难制造的零件

能造一个能抗6秒的炮管已经是非常难的事情了,从选材到制造每一环节都是技术难题,一款合格的炮管从研制到服役至少需要10年,这么厉害的东西是如何制造的呢?

火炮炮管制造是一门涉及多学科的系统工程。诸如炮钢材料选择与冶炼、深孔加工、身管自紧、内膛加工等各个环节都是尖端前沿学科,将其整合在一起更是需要克服各种困难和挑战。

电渣重熔是一种现代火炮制造时广泛应用的冶炼工艺,简单地说就是在特制的电渣重熔炉上,将炮钢料制成的自耗电极加以重新熔化精炼,通过洁净器重新铸成钢材,以去掉钢材中残留的少量硫、磷等对刚才强度和韧性有害的元素,制造出颗粒结晶尽可能均匀的钢锭。这项技术可以说是制造现代火炮最基础的工艺之一。

现在坦克炮为了提高膛压,必须将炮管的杂质降低,尤其是硫。钢材提纯有很多种办法,但同时要保证颗粒组织结晶成型,达到一定标准,就非这个电渣重熔莫属了。大白话就是颗粒结晶越均匀越好,如果不均匀会怎么样呢?轰!炸膛!

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