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M******a 发帖数: 6723 | 1 2019/09/15
12:01
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军武谈
企鹅号
火炮被誉为“战争之神”,直到今天仍然是军队中的主要火器。在前装火炮时代,无论
是火炮的发射药还是弹丸,均采用前装模式,这就出现了一个制约火炮性能发展的问题
——弹丸与火炮身管的贴合度不够好,出现了漏气现象,最终导致火炮射击精度的下降。
炮闩是后装式火炮的重要部件之一
出现这种情况的根本原因,在于为了能够让前装火炮顺利的装填弹丸。前装火炮所使用
的弹丸直径就需要比火炮口径要小一些,而在火炮发射的时候,火药的燃气就会从弹丸
和炮管之间的缝隙流失。
前装式火炮弹丸和炮管的贴合性不好
此外,因为此时弹丸直径是小于火炮口径的,因此弹丸会和炮管发生磕碰现象,不仅影
响了弹丸的运动轨迹,也进一步损害了火炮的炮管。在这种情况下,如果要进一步对火
炮技术进行发展,就需要将火炮由前装式火炮改为后装式火炮。
后装式火炮允许炮弹直径略大于火炮口径,以便炮弹能够紧密的贴合在火炮的膛线上,
不仅能够提高发射药的做功效率,还能够让弹丸在炮管中保持相对稳定的运动状态。而
后装炮相对于前装炮唯一的问题就是——怎么保证后装火炮的气密性?
炮闩为后装式火炮的发展奠定了基础
解决的办法就是研发一款气密性较高的炮闩,这样后装式火炮不仅能够使用威力更大的
后装式炮弹,而且因为将火炮的发射机构移到了火炮后方,因此后装式火炮在射速等方
面的性能得到了进一步的提高。
现代炮闩从结构上来说大体上能够分为螺式炮闩和楔式炮闩两种,当然,并不是说后装
式火炮就只能够从螺式炮闩或者楔式炮闩中选择一种,也有部分早期的后装式火炮。在
炮闩技术发展还不成熟的早期,选择在火炮上同时使用螺式炮闩和楔式炮闩,比如英国
在1855年为阿姆斯特朗炮设计的阿姆斯特朗炮闩。
早期比较简单的楔式炮闩
在英国的阿姆斯特朗炮闩之前,已经有部分国家采用了简单的楔式炮闩设计。但是这些
国家设计的楔式炮闩,只是在火炮尾部简单的插入一块闩体,密闭效率仍然不够,导致
后装式火炮的威力迟迟得不到进一步的发展。
而阿姆斯特朗炮闩则是在原来楔式炮闩的尾部,又加上了一个螺式炮闩,因此其气密性
得到了保证。但是这种双炮闩设计,因为装填繁琐导致火炮射速下降,因此在炮闩技术
得到进一步发展之后就被放弃掉了。
阿姆斯特朗炮闩结构图
螺式炮闩的气密性能较好,但是闭合速度较慢,因此主要应用于大威力后装式火炮上。
而楔式闩体开闭的速度更快,因此主要应用于对射速要求较高的各种速射炮上。接下来
就将螺式炮闩、楔式炮闩分开来做单独的介绍,以免混淆。
螺式炮闩
螺式炮闩,顾名思义就是用螺纹来闭合火炮炮尾的炮闩。早期的螺纹炮闩螺纹很长,每
次进行开闭作业的时候,都需要炮手将整个螺纹闩体转出来,效率很低,因此后面的后
来的螺式炮闩大多改成了间断式螺纹炮闩。
间断式螺纹炮闩结构图
所谓的间断式螺纹炮闩,也可以被称为断隔式螺纹炮闩。顾名思义,这种炮闩就是将闩
体上的螺纹间断切开,同时在火炮炮尾内部也有相对应的螺纹。这样在闭合炮尾之后,
只需要将火炮闩体转动一定的角度,就能够实现螺纹闭合,操作效率得到了很大的提高。
因为螺式炮闩能够承受住威力更大的压力,因此主要应用在大口径火炮上,在一二次世
界大战中,各个参战国所使用的大口径舰炮、重炮和要塞炮基本上都是使用的螺式炮闩。
战列舰主炮的闩体更长,螺纹也更多
螺式炮闩的螺纹数量和火炮威力是一个正相关的关系,火炮的口径越大,发射时的燃气
压力也越大,这时候为了保证更高的气密效果,就需要加上加上更多的螺纹,闩体也就
需要随之加长。
当然,螺式炮闩还存在缺点,因为在开闭炮尾的时候,需要将整个闩体转出。因此,即
使是间断式螺纹炮闩,仍然需要占用较大的操作空间,无法和自动机构实现较好的联动
。所以,现代的半自动火炮和自动火炮基本上都不使用螺式炮闩。
螺式炮闩占用的空间较大
楔式炮闩
楔式炮闩从字面意义上就能够很轻松的知晓其工作原理——用移动楔体的方式完成火炮
炮尾的开闭锁工作,因为楔式炮闩的闩体移动方向还能够进一步细分,所以楔式炮闩还
可以根据楔体的移动方向分为立楔式炮闩和横楔式炮闩。
两种不同的楔式炮闩
立楔式炮闩的闩体呈上下移动的状态,开锁时闩体上升的立楔式炮闩称为上升式立楔炮
闩,开锁时闩体下落的立楔式炮闩称为下落式立楔炮闩。立楔式炮闩的优点的是占用的
操作空间较小,在操作时基本不会给射手带来过大的干扰。当然,立楔式炮闩因为闩体
是上下移动式的,因此如果是人工进行开锁、闭锁作业,需要比横楔式炮闩消耗更多的
力量。
横楔式炮闩在开锁时闩体一般是向右侧开出,之所以这样设计,是因为大部分人都是右
利手,在进行开锁、闭锁作业的时候,位于炮身左侧的装填手能够用右手把炮弹送入炮
管,方便操作。
横楔式炮闩大多是向右侧方向开出闩体
相对于立楔式炮闩,横楔式炮闩的闩体是水平移动的,因此开锁、闭锁时所需要的力量
相对于立楔式炮闩要小一些。而一门火炮最终要采用立楔式炮闩还是横楔式炮闩,主要
还是根据火炮工作时上下部分活动空间大还是左右部分空间大来决定。
当然,楔式炮闩还有一种比较少见的状态,那就是闩体不动,炮管进行移动,炮管撅起
式开锁,炮管落下时闭锁,这种设计最为典型的就是二战时期的德军步兵炮。
炮管移动,身管不动
这种设计的好处是不用过多考虑闩体开闭锁时零部件紧密度问题,因为这种炮闩的零件
比较少。坏处就是口径较大、身管较重的火炮没办法用这种设计,因为炮管抬起和下落
更不方便。
螺式炮闩和楔式炮闩的比较
螺式炮闩虽然占用的操作空间较大,但是其螺纹式闩体能够在火炮射击时起到良好的阻
塞作用,保证气密性,因此采用螺式炮闩的火炮炮尾结构相对比较简单,整炮的重量也
比较轻。
两种炮闩设计上各有优点
而楔式炮闩则不同,为了保证火炮射击时的气密性,需要在额外设计配合楔式炮闩闩体
的炮尾,来保证火炮燃气不会外泄。如果火炮的口径越大,相应的炮尾结构就越复杂,
重量也越大,相对应的也导致整炮重量的上升。
配合立楔式炮闩的炮尾部件
但从整体上来说,楔式炮闩的优势还是比螺式炮闩要大。因为楔式炮闩的开锁、闭锁动
作更为精简,因此能够在现代各种半自动装填、自动装填火炮上进行使用。
以半自动楔式炮闩为例,炮手只需要在首发射击时将炮闩打开,接下来半自动炮闩会每
次将弹壳退出并打开炮闩,射手把炮弹推入后炮闩自动关闭,进入待发状态。这种设计
能够让火炮射速达到一个惊人的水平,最典型的就是二战德国的88毫米高射炮。
注意看,88炮弹壳是自动抽出的
而螺式炮闩的开锁、闭锁动作相对比较复杂,很难实现半自动化或者完全自动化。在自
动化成为目前世界各国炮兵主要发展方向的当下,楔式炮闩无疑比螺式炮闩受到更大的
欢迎。 |
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