一、概括
射程和射速是火炮永远的寻求,但是,身管的热办理和磨损题目却束缚了高能发射药和 弹丸的行使。火炮发射形成的热负荷会形成热裂纹,发射形成的极其温度陡增又会让身管钢基体形成热改变,热裂纹使得钢基体泄漏在炸药燃气的化学效用下,进而被加紧烧蚀。下图为窥膛镜所见的身管内壁环境,看来由于太过行使对内壁形成的毁坏:
二、美国水师的 身管技艺
首先简朴回头一下美国水师暂时要紧中大口径舰炮,暂时美国水师要紧设备mm54倍口径的Mk45Mod2和62倍口径的Mod4以及Mkmm62倍口径的 火炮系统。Mk45Mod2的身管长6.m,膛线为等齐膛线,长5.m,缠度1/25,发射药用的是Mk67水师冷药,重8.3kg,连同药筒重17.6kg,膛压.1MPa,身管寿命约发。Mk45Mod4身管长7.m,发射装药有发射旧例弹药用的Mk67,发射增程制导弹(已废除)用的EX-(发射药型号EX-99),重11.3kg,连同药筒重18.1kg,以及EX-高能发射装药,重11.3kg,连同药筒重18.6kg;行使Mk67时,膛压.1MPa,行使EX-时,膛压.2MPa。Mk51 火炮系统身管长9.m,药室容积29.5dm3,膛压.3MPa。下表为M6(陆 用)、水师冷药和EX-99三种发射药的部份数据:
发射药名
运用
爆温(K)
成份
炸药力
(kJ/kg)
密度
(kg/m3)
M6
大口径火炮
—
.51
水师冷药
舰炮
(Mk67装药)
——
—
—
EX-99
舰炮
(EX装药)
76%RDX12%CAB7.6%乙缩醛/甲缩醛4% 纤维0.4% 中定剂
美国水师在03~07财年间推出了 身管技艺项目,该项目是时敏阻滞他日水师手腕项宗旨一部份。 身管技艺项目由水师海上系统司令部舰船项目履行办公住所项目办理办公室、DDG(X)项目办公室负责,宗旨是要发觉并开动怒炮身管技艺,增进现有舰炮身管手腕的晋升,补充火炮烧蚀和疲困寿命,改革火炮神官热学功用和弹道功用,升高寿命周期成本,进而升高火炮系统可用性、改革弹道手腕(升高动能、补充射程)。其过渡宗旨为升高根底型 火炮系统的身管寿命,并施行演示考证,进而向他日DD(X)斥逐舰过渡。
身管技艺谋划包罗两方面体例:
①研发耐火/钢质身管:中心放在可以伸长身管烧蚀和疲困寿命的技艺上,比方研发并将代替性涂层/衬层材料和工艺运用于暂时的电镀铬层。耐火内膛表面可以耐受高瞬态高温骤升和响应的热阻滞,与腐蚀性化学处境不反响,并做为热缓冲层,守护炮钢不受热效用。耐火身管机关剖面示用意见下图:
②复称身管:研发复称身管,改革热办理水准,扩大打算空间,晋升暂时和他日火炮身管的弹道功用,比方采纳精明性更好的金属基复合材料,在身管径向和轴进取完成所需的材料个性。复合机关经优化可补充高膛压下的疲困寿命,改革热办理。经过系统级解析和对照钻研断定 设置。复称身管机关剖面示用意见下图:
两种技艺经演示考证取得胜利后,将向 火炮系统过渡,过渡准则为:
①知足 火炮系统接口遏制文献请求;
②与 火炮系统根底型身管弹道功用同等;
③身管寿命相对根底型晋升50%;
④寿命周期成事实对根底型下落;
⑤临盆了全尺寸样机并施行了射击实验。
研习条记
辞汇部份
热裂纹:heatcheckcrack。
化学效用:chemicalattack。炸药燃气的化学效用是炸药燃气在高温高压下与炮膛金属化合,渗入金属机关内,使膛面金属变得脆硬,易于剥落而被弹丸和炸药燃气冲洗带走。可不是“化武攻击”的意义。
金属基复合材料:metalmatrix