• 2018/11/8

內膛光滑如鏡子,穿鋼鐵如打豆腐,中國最強坦克炮工藝曝光

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軍武次位面】:風林火山

  火炮,曾被譽為"戰爭之神"。儘管戰爭形態發生了翻天覆地的變化,曾經作為工業化時代象徵的巨炮鐵甲,似乎已不再主宰今天的戰場。但如果翻檢各國軍隊歷史,仍會發現:從加農炮、榴彈炮,到迫擊炮、火箭炮;從坦克炮、反坦克炮,到航炮、艦炮,火炮在現代三軍中依然無處不在。然而,火炮是如何製造出來的呢?

 

  現代意義上的火炮是一個由彈藥、發射裝置、火控系統和行動系統組成的武器綜合系統,其中系統的主體是發射裝置,也就是我們習慣上所稱的"火炮"。火炮結構從大的方面說分為炮身和炮架,自行火炮還包括底盤部分。在複雜的火炮結構中,炮身是最重要的組成部分。炮身又由身管(即我們常說的"炮管")、炮尾、炮閂等部件組成,其中身管是重中之重。可以說,身管賦予了火炮最重要的戰鬥性能,是火炮戰鬥力的主體。

  ▲牽引式火炮基本結構

  火炮射擊時,身管的工作環境極為惡劣。火藥燃氣讓這裡的溫度高3000℃以上,高溫不僅會嚴重燒蝕身管,而且可能引起身管變形,高膛壓火炮炮膛內壁的壓強高達500至700兆帕,身管必須要有足夠的強度和韌性,否則會發生脹膛或膛炸等危險事故。為了充分利用火藥燃氣的推力,賦予彈丸足夠的速度,炮彈必須和身管緊密接觸,彈丸前進過程中和身管的直接摩擦在所難免,但過大的摩擦不僅會影響彈丸的初速,而且還會造成彈丸飛行不穩定,在火炮進行連續速射時,以上的問題更為嚴重。由此可見,高溫、高壓、摩擦、腐蝕是火炮身管生產必須直面的四大難題。

 

  ▲火炮開火瞬間需要承受極高的膛壓

  身管加工的第一個難題是材料的選擇和冶煉。火炮發射時內膛的高溫高壓絕非普通鋼材所能勝任,身管的材料需要有超乎尋常的耐高溫性能、卓越的強度和優良的韌性,同時也要充分考慮火炮大量生產的成本因素。現代火炮身管材料都採用合金鋼,常以中碳鎳鉻鑰系合金鋼為主,也有增加少量的釩做改性鋼。過去很長時間裡,炮鋼曾一度是中國火炮生產的"瓶頸"。因為鎳是炮鋼中一種不可缺少的元素,可以極大改善炮鋼的韌性,但從資源上講,中國又是一個嚴重缺鎳的國家。

  美國紅金

  建國初期中國火炮生產曾得到蘇聯的援助,炮鋼生產艱難起步。但中蘇關係惡化後,蘇方撤走了科技人員和資源援助,中國的炮鋼生產頓時陷入困境。但中國人從來都不會被困難嚇倒,經過科技人員艱苦卓絕的努力,研製成功了一系列用稀土或釩元素代替鎳元素的炮鋼,支持了中國的火炮生產。改革開放後,國際環境大為改善,含鎳炮鋼也不再被視為火炮生產的"瓶頸"。

 

  ▲火炮身管的鍛造

  在談及炮鋼材料時,還必須提到電渣重熔技術。因為像坦克炮一類的高膛壓火炮對內膛的耐燒蝕性能、強度和韌性有極高的要求,這就對鋼材的精煉提出超乎尋常的要求。電渣重熔就是為了滿足炮鋼的精煉要求而誕生的一種精煉工藝,精煉過的特種鋼再經過電溢重熔可以去掉鋼材中殘留的少量硫、磷等對火炮強度和韌性有害的元素,使的純度更高,滿足火炮身管的生產要求。電渣重熔鋼目前主要應用於高膛壓火炮生產,專業人士甚至可以根據工廠的電渣重熔鋼生產量推斷出兵工企業高膛壓火炮的生產情況。

 

  ▲中國125mm坦克炮內膛加工

  在普通人看來,火炮身管只是一個能發射彈丸的部件:但對於炮廠工人來說,炮管則被視為一根最難加工的"長管

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