【瘋狂的機械】主戰(zhàn)坦克作為陸軍的主力裝備，其服役年限一般為20年至30年，坦克最重要、最核心的部分是坦克主炮。如果按時間計算坦克主炮的壽命，估計很多人可能不會相信，因為坦克主炮的使用壽命算起來也就是幾秒鐘的時間。火炮身管的使用壽命與以下幾個因素有關(guān)：發(fā)射彈藥燃燒產(chǎn)生的溫度，溫度越高，身管壽命越短；彈頭在身管運動的摩擦程度，摩擦越厲害，身管壽命越短；燃氣的膛壓越高，身管壽命越短；當(dāng)炮管在規(guī)定參數(shù)下不足以支撐發(fā)射時，炮管宣告報廢。坦克炮的炮彈比其他普通炮彈具有更大的動能，才能達到更大的穿透深度。裝藥量的增加意味著火炮膛內(nèi)殘余燃燒增多，膛壓和初速增大，火炮膛內(nèi)沖擊磨損增大，這是造成坦克炮管壽命短的主要原因。早期歐洲即便是冶煉技術(shù)比較發(fā)達的國家，比如德國、瑞典等，他們生產(chǎn)的坦克身管壽命也很難超過500發(fā)。同時期俄軍125毫米坦克炮的身管壽命則要低一半左右，在發(fā)射榴彈和破甲彈時壽命為300發(fā)，發(fā)射穿甲彈壽命大概200發(fā)。隨著科技的進步，現(xiàn)代坦克炮內(nèi)膛都采用了各種新工藝，比如電渣重熔內(nèi)膛鍍鉻的自緊技術(shù)。俄軍的125毫米主炮在發(fā)射穿甲彈時，壽命已經(jīng)提高到500發(fā)，西方的105毫米及120毫米主炮發(fā)射穿甲彈都達到1000發(fā)。我們將坦克主炮的壽命假設(shè)以發(fā)射穿甲彈數(shù)量為標準，西方國家坦克主炮壽命一般要比俄式坦克主炮壽命高出一半左右。火炮炮管制造是一門涉及多學(xué)科的系統(tǒng)工程。諸如炮鋼材料選擇與冶煉、電渣重熔、深孔加工、身管自緊、內(nèi)膛加工等各個環(huán)節(jié)都是尖端前沿學(xué)科，將其整合在一起更是需要克服各種困難和挑戰(zhàn)。比如在冶煉炮管鋼材方面，國產(chǎn)制式火炮59－1型130毫米口徑加農(nóng)炮炮管，采用我國自主研發(fā)的"三相交流電弧爐"進行批量生產(chǎn)。這種電弧爐一次性可以熔煉25噸-50噸鋼水，電弧溫度達到了6000℃，可以充分保證攪拌均勻，保證鋼材的成色。在提純的基礎(chǔ)上，火炮炮管的穩(wěn)定性也很關(guān)鍵。在開炮狀態(tài)下，火炮炮管平均承受的溫度普遍高達3000多度，同時還要應(yīng)對數(shù)百兆帕壓強。在急速射狀態(tài)下，炮管內(nèi)外會形成600多度溫差。質(zhì)量不過關(guān)的炮管面對這種高溫高壓以及火藥的燒蝕，很容易產(chǎn)生裂紋，不僅會影響到射程與精度，嚴重者甚至?xí)ㄌ?。因此，包括美國、中國、俄羅斯等火炮研發(fā)大國，目前普遍采用電渣重熔與身管自緊技術(shù)，以保證火炮炮管的耐高強度作業(yè)性能。現(xiàn)代火炮炮管的研發(fā)和生產(chǎn)對于材料、工藝有著極為嚴苛的標準要求，由于需要大量使用碳鎳鉻鉑系合金鋼材料，再加上炮用鋼材的冶煉加工十分復(fù)雜，需要充分考慮抗高溫、抗高壓、抗磨損等各個技術(shù)環(huán)節(jié)，研發(fā)一款達到制式標準的炮管鋼材普遍需要十多年的時間。目前，世界上最好的一體化坦克主炮是德國豹2系列坦克使用的萊茵金屬rh-120系列滑膛炮，發(fā)射速度約為每秒1650米，身管長度5.3米，彈頭加速時間為0.003秒，豹2坦克炮的設(shè)計使用壽命是650發(fā)，也就是說，德國豹2型坦克炮管使用兩秒鐘就會報廢。美國M1A2主戰(zhàn)坦克也使用該系列的滑膛炮。該型炮采用炮管自緊工藝，內(nèi)孔表面鍍鉻硬化，從而提高了炮管的抗疲勞強度、磨損壽命和防腐能力，使炮管壽命達到700發(fā)，但其炮管使用時間也是兩三秒的事。所以，火炮身管的使用壽命都是按發(fā)射的次數(shù)計算，按時間計算只有僅僅數(shù)秒鐘。在1991年海灣戰(zhàn)爭中，英軍第7裝甲旅在“沙漠風(fēng)暴”行動之前，其編制內(nèi)約三分之一的“挑戰(zhàn)者”坦克就在訓(xùn)練中打禿了膛線，而不得不緊急更換炮管。炮管能不能修復(fù)？據(jù)悉，中國兵器工業(yè)山東非金屬材料研究所的“火炮身管內(nèi)膛延壽修復(fù)材料技術(shù)”榮獲2016年度國防科學(xué)技術(shù)進步二等獎。據(jù)該所發(fā)表的相關(guān)公開論文分析，其原理推測是一種納米材料和潤滑油脂混合物，在火炮炮管生產(chǎn)期間涂抹在炮管內(nèi)部，射擊前涂覆于彈丸表面，在高溫高壓火焰和炮彈高速摩擦下，迅速填補炮管燒蝕坑槽，并形成一層保護膜，這層保護隔膜可以有效緩解炮彈在炮膛中摩擦造成的損傷，大大延長了炮管的有效壽命。
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