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坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒?
这个问题老梁来回答。
一根炮管寿命只有几秒?一瞅这题目,一般的小伙伴估计第一个想法就是,这也太吓人了,不会是假的吧!
您也别抱啥怀疑的态度,坦克炮的使用寿命确实只有几秒,能坚持五秒以上的这都属于神炮了,老天爷都不敢和您打这个赌。
举个例子,美帝灯塔国那技术够先进了吧,他们家那M1A2坦克那炮管子也就三秒多的时间,就这坦克还是他们家的主战坦克,其实不仅是他,其他国家有一个算一个,基本上都是这个数。
咋说呢?他这寿命不是您想的那样,坦克整那一炮打出去,也没您想的那么慢,这速度比那一眨眼的功夫还快。
因为炮弹那速度老鼻子快了,初速度一秒就能狂奔出一千三百米,就这速度算是差一点了,还有更快的,所以炮弹在炮管里呆的时间也就0.006秒左右的时间,也就是说三秒钟的时间,足够这炮管子喷个五百发炮弹的。
一个炮管子整他五百发炮弹,这使用寿命已经够可以了,您也别嫌弃,还要啥自行车啊。
您要知道,一般的坦克他内部的储备弹药也就是四十来发,就这四十来发的炮弹,真要是整到战场上,他们压根就没有机会把这炮弹打光的。
因为在打光之前,他们不是被别人把炮塔炸飞了,就是战争已经结束了。
所以一根炮管子支撑十来场战争,这是一点问题都没有的。
说坦克炮管寿命几秒,貌似有道理,实际上是哗众取宠的说法。
不只坦克炮的寿命,其他火炮、枪械的寿命都是按多少发计算的。比如,中国203榴弹炮射击寿命1000发以上;比如,81式自动步枪射击寿命15000发;再比如,俄军125坦克主炮炮管,发射穿甲弹寿命500发。
网络上流传的坦克炮管几秒寿命怎么算出来的?
就是,坦克炮发射开始,炮弹飞离炮管的时间。坦克炮弹初速基本在每秒1000m/s以上的速度,一发炮弹飞离炮管时间也就1/300秒到1/150秒之间。
按这种算法,500到1000发炮弹飞离炮管的总时间,也就五到六秒时间。按这样算下来,大部分坦克炮、火炮、机枪、步枪的寿命也都在10秒以内。这样一说是不是很惊奇?是不是很意外?
其实这就是玩数字游戏,没什么实际意义。真实情况是,很多人打了好多年仗,也没打出去10000发子弹,大部分火炮没打够500发就退役了。那么坦克炮炮管一般设计寿命500发-1000发,是不是到了数就不能用了?
也不是就不能用了,就是有炸膛风险增加了而已。就跟汽车发动机一个道理,比如设计寿命30万公里,有人跑10万就报废了,有人跑到60万公里还好好的。只不过汽车发动机坏了,顶多把人扔路上;坦克炮炮管要是出问题就是要人命了。
不管坦克炮还是别的火炮,最要命的就是炸膛。其实,不一定要到寿命才炸膛,新炮也可能炸膛,这就是考验炮管的材料、工艺和技术了。话说“大炮一响,黄金万两”,实际是在大炮没响前就得花掉很多钱。火炮、坦克炮不起眼,但技术和材料都是高科技,很费钱。实际上,别看大炮已经有了一二百年了,直到现在,仍有大部分国家是制造不出来。
为什么炮管这么不扛用呢?
炮弹往前飞,靠的就是通过火药爆炸,火药的化学能转化为炮弹的动能。在火药爆炸那一瞬间,炮管要承受极高的温度和巨大压强,这就要求炮管既要耐高温、耐高压、耐磨损。另外还得在内外巨大温差下,保证足够韧性不开裂。这样的要求,注定不起眼炮管也是集中了很多黑科技。
我们经常能听见一些有趣的军事装备说法,比如,坦克炮的寿命以秒来计算,战斗机的发动机寿命以小时来计算等,听上去比较“吓人”,似乎这么一个先进的设备,放在那里动不动就坏掉了,其实事情完全不是这样的。
比如说,美国M1A2坦克的炮管寿命大概是3秒多,但是这个3秒钟的寿命,是他的使用时间,也就是炮弹在坦克炮里发射出去的时间,一般而言,现代坦克炮的初速是1300米/秒,炮弹在坦克炮内的飞行时间是0.006秒,3秒钟的寿命,都足够他发射500发炮弹了,是不是这么一说,又觉得他的寿命挺长了呢?
图为M1A2坦克,他的坦克炮是德国的RH-120坦克炮改进型。
其实,大部分第三代主战坦克的炮管寿命都是3秒多,不但北约坦克大量使用的德国莱茵研发的RH-120坦克炮是这样,俄罗斯的T-72、T-90坦克使用的2A-46M1坦克炮也是这样,我国的125毫米坦克炮也是差不多的水平。同理,我们常说的战斗机发动机寿命是3000小时、5000小时什么的,也是说他的使用时间,一架飞机的发动机一年恐怕最多也就运转200多小时,几千小时,都够他用10年了。
现代坦克炮是所有火炮中最重视炮弹速度、威力的,因为他们要承担在更远距离,穿透更强装甲的任务,因此坦克炮比一般的火炮要承受更高的膛压,因为只有高膛压,才能换来炮弹的高速度。高膛压怎么来的?让发射药在狭小的炮管内直接引爆,以巨大爆破威力产生的压力推出炮弹,每一次这样的发射,都相当于一次高烈度的定向爆破。
首先,你这么说也可以,只不过乍听起来有点“惊悚”。而且对于火炮身管寿命,我们平常也不这么说,一般只讲“某火炮身管使用寿命XX发”,比如说105mm坦克炮使用寿命500发这样子。另外对于身管武器寿命的判定和分类,还是比较复杂的,我们后面再讲。
▲德国莱茵金属Rh120“滑膛炮界的老司机”,120mm坦克炮
首先,我们需要知道“坦克炮身管寿命”的影响因素有哪些。在具体使用中,影响身管寿命的主要因素就是“发射过程中对身管内膛的破坏”,这些破坏主要由“发射时的热应力和化学作用、火药气体的冲刷和烧蚀作用,弹丸对膛壁的磨损作用”造成。无疑,坦克炮的工作条件相当恶劣和苛刻,而其内膛破坏的过程又十分复杂,到目前为止还没有精确而可靠的方法来分析其破坏过程。因此,坦克炮身管寿命基本上是在大量试验和实践基础上得出的“统计学”概念。
▲120mm坦克炮身管
回到题目本身,我们举个例子说明“坦克炮身管只有几秒钟”的说法从何而来,以俄罗斯的125mm炮为例,当其发射穿甲弹时有500发的使用寿命,炮口初速最高1600-1800米/秒,以其极限初速为考量,则炮弹在其身管内的平均速度为900米/秒。而其身管长度大约6米,打一发穿甲弹其在膛内待的时间大约是6÷900=0.0067秒,那么在其整个身管使用寿命期间打满500发穿甲弹,所有弹丸在身管内膛里的作用时间也就总共3.3秒左右。基本上,所有说坦克炮或者其他火炮身管寿命只有几秒钟的说法,都是这么来的,但是这种说法一来不够专业,二来这种寿命算法对于战术指标计量来说没有意义。
▲美国M1A1“艾布拉姆斯”主战坦克
因为前文我们已经说到,火炮身管寿命基本上是通过“试验”统计出来的,所以常用“某火炮身管寿命XX发”的说法;另外,用可发射XX发弹药来衡量其寿命,具有军事上的实际意义。例如,美国的M1A1主战坦克使用了德国莱茵金属Rh120滑膛炮,但是在后来自己改进生产时,由于受到镀铬工艺和火药配方的影响,该炮身管的使用寿命从1000发降低至500发。那么以一辆M1携带40发弹药计算,一根身管能够支撑该坦克超过10个弹药基数的使用需求,更何况现代坦克作战很难打完一个基数的弹药,要么已经完成任务,要么已经被摧毁。而如果坦克打满10个基数的弹药,也就早该去保养维护了,换个炮管啥的是应有之意。所以,从这个角度讲,坦克身管寿命500发,并不低,已经完全符合作战需求,你要是说身管寿命3秒,能衡量出来什么呢?
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