原创 坦克用滑膛炮而放弃线膛炮,除了威力大,与炮管加工和寿命有关么

原创 坦克用滑膛炮而放弃线膛炮,除了威力大,与炮管加工和寿命有关么

搜狐军事·2020-03-03 18:09

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如果并非事先了解,恐怕还会以为滑膛炮的精度低于线膛炮——毕竟滑膛枪就是被线膛枪淘汰的嘛!但是现代主战坦克采用的滑膛炮,却是对坦克炮精度、威力的全面提升。

早期坦克炮

早期的坦克炮全都是线膛炮,而且口径多为50mm以下的小口径火炮(一战时期)。自一战结束以后,由于装甲车辆装甲厚度的变化,各国也开始逐渐地追求口径稍大的坦克炮。二战时期的坦克炮,基本可以分为三档:一是50mm、57mm小口径坦克炮;二是75mm、76.2mm、85mm、88mm中口径坦克炮;三是105mm、122mm、128mm、152mm大口径坦克炮。

一般来说,小口径坦克炮的膛压较大,对炮弹的初速影响也大——膛压越大,初速越高。而对动能穿甲弹来说,最重要的是速度;以T-34/57为例,其装备的Zis-4型57mm坦克炮在发射BR-271型穿甲弹时,炮口初速可以达到近1000米/秒,1000米处可以击穿90mm的匀质钢装甲。

不过小口径坦克炮发射的炮弹体积也小,在面对经过表面硬化加工处理的装甲往往导致力不从心不说,连穿甲后效都比不上中口径的坦克炮。而坦克炮的口径越大,越有可能在装甲背板造成崩塌效应——即便没能击穿,但遭到撞击而崩碎的装甲碎片同样可以杀伤车内车组。

但因为种种限制,坦克炮的口径不能越来越大,只能折中。因此在二战结束前内,各国都倾向于为主力中型坦克配备中口径坦克炮,为重型坦克配备大口径坦克炮。

锥膛炮

坦克炮的威力提升不可能一帆风顺,总会因为技术限制而陷入瓶颈。比如说炮管工艺限制导致可承受膛压无法提升,发射药特性导致膛压无法达到预期目标等等,都是干扰坦克炮威力提升的因素。

二战时期德国采用的“锥膛炮”,确实是一个增加火炮威力的办法。锥膛炮的炮管前窄后宽,自炮膛开始逐渐变窄。弹丸的主体是一根碳化钨弹芯,中部围绕着软质金属制成、用于密封火药燃气的弹带。发射时,炮弹会因为弹带与膛线磨合而不断旋转,同时弹带被膛线不断接触导致变形。

锥膛炮拥有比同口径更高的初速,但因为锥膛炮只能发射穿甲弹且火炮的寿命不太理想,因而被打入冷宫。尽管这算是个可以提升火炮威力的东西,但只有几个国家短暂地使用。

战后的坦克炮

战后第一代坦克中,苏系坦克采用的是D-10 100mm线膛坦克炮,英国开发出了L7 105mm线膛坦克炮。美国虽然继续采用基于M1 90mm高射炮改进的M3 90mm坦克炮,但也有了不少改型。

不难看出,战后第一代坦克采用的仍然是传统的线膛炮,发射的弹种较二战期间也没什么变化,仍以破甲弹、穿甲弹为主,碎甲弹、榴弹等为辅。不过转机在此时出现:率先在坦克上应用滑膛坦克炮的苏联,研制出了T-12型 牵引式100mm滑膛反坦克炮,苏军高层要求在T-12型滑膛反坦克炮的基础上研制新款坦克炮,并要求将口径提高到115mm。同时,代号166工程的苏联下一代主战坦克项目立即上马。

T-12型滑膛反坦克炮于1955年服役。尽管它的口径与D-10 100mm线膛坦克炮相同,但后者发射穿甲弹时初速仅有1000m/s。前者由于是滑膛炮,初速达到了1500m/s!

不难判断,线膛炮的膛线是炮弹在发射过程中阻力的最大来源。而若采用滑膛炮设计,阻力便可以得到减小,同时滑膛炮的生产成本还得以稍微降低——当然,这是后话了。摆在科研工作者面前的是如何解决炮弹的精度问题。

众所周知,为了克服地球地转偏向力对枪弹的影响,才设计出了线膛枪管。线膛枪管和线膛炮管的原理是一样的,都是为了让弹丸在管内被膛线引导旋转、出膛后自行旋转,从而获得相对稳定的弹道。没有了膛线、没有其它稳定手段的弹丸,大多只能相对平直地飞行,精度容易受到影响。

不过这时的人类对空气动力学有了相对渊博的知识储备,因而将尾翼安装上炮弹——这也是当今世界上所有滑膛坦克炮的炮弹设计之一。滑膛炮的问题被解决了,因此尾翼稳定脱壳穿甲弹、尾翼稳定破甲弹等一系列现代坦克炮弹被研制出来。

由于少了膛线的影响,它们的初速都得到了大幅提升,尤其是尾翼稳定脱壳穿甲弹——中国外贸二期125mm脱壳尾翼稳定穿甲弹,其搭配俄式125mm坦克炮时初速就达到了1700m/s,比以往的线膛坦克炮发射相应炮弹时初速更高。坦克炮的设计成功突破瓶颈,因此滑膛炮和各种尾翼稳定炮弹得以广泛应用。滑膛炮相对线膛炮来说发射穿甲弹的威力要大得多。

滑膛炮的优势

简单地说,由于少了加工膛线这一流程,滑膛炮的加工流程较简单。但滑膛炮的加工工艺未必简单。

如今的滑膛炮精度能高到什么程度呢?举个例子,99A主战坦克上的125mm主炮,发射125mm脱壳尾翼稳定穿甲弹时可以在1500距离上命中一个20cm×20cm的目标,也就一个ipad大。显然,这离不开惊精细的加工工艺。据说,陆军装甲兵学院甚至打出过“5弹一孔”的奇迹出来。炮管的加工精度高,是火炮精度高的先天性条件。

就如今坦克炮的生产来说,制造高强度的炮钢是少不了的。但这只是万里长征第一步,就需要用到只有为数不多几个国家掌握的电渣重熔技术。而坦克炮的炮管加工需要一整块钢材,通过不断地拉长生产出一根炮管。这还不算,还需要通过身管自紧工艺、内膛镀铬工艺。炮管内部需要极其光滑。就上述步骤来说,滑膛炮还真不一定比线膛炮便宜。

尽管没有膛线,炮弹飞行的阻力小、对内膛的伤害小,加之对滑膛炮内膛有着较高的需求,所以滑膛炮相对线膛炮来说使用寿命也没有太显着的提升。

未来战争对于坦克炮的要求越来越高,对于坦克炮加工要求自然也要越来越细。由于对威力的要求,坦克摈弃了线膛炮转为选择滑膛炮。没准在未来,坦克还将摈弃传统的化学能火炮,选择电能、光能火炮。

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