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我军坦克炮用上了这项技巧,再厚的装甲一炮干穿,跟打豆腐般轻松

发布时间:2019-02-14 16:47:45      来源:
如今,随着现代化的发展,各种战争武器已从坚固耐用的战争消耗品逐渐转变为经久耐用的优秀艺术品。如何最大限度地提高单兵战争武器的成本效益比,是世界军事发展的主流问题。这使得武器越来越精致可靠。坦克作为战争之王和军队机械化部队的重要发展对象,近年来呈现出越来越多的高科技和精细化特点。



(图为精确的德国工艺豹AAAA)

对于坦克来说,最直接的提升战斗力的方法就是提高火炮的战斗能力。现代第三代主战坦克的坦克炮相比第一代主战坦克的坦克炮有着质的飞跃,这种提升不仅仅是口径和身管上的提升,更是弹药和火炮制造工艺飞速发展的成果。在火炮制作工艺中,有这样一个名词常居热搜榜首位,它就是著名的电渣重熔技术。



(这是最糟糕的一集,2A46)

电渣重熔是一种电渣重熔技术。严格来说,它属于一种特殊的冶金技术,主要用于制造高精度的普通钢晶体。可能有点麻烦,我听不懂,让我简单介绍一下。

对于常规的钢铁冶炼,先用高炉将铁矿石炼成钢水,再将钢水冷却成钢的粗胚,然后用钢的粗胚进行二次加工。这种粗胚通常是直接冷却锻造而成。其晶体结构不规则,存在裂纹和断裂层。虽然这种钢板可以用于常规工业产品的生产(在实际使用中,一般没有人使用粗胚,需要二次精炼和除渣等),但对于精制军品来说,还远远不合格。



(目前使用最广泛的炼钢技术——转炉炼钢)

在钢铁制造业中,有一种非常重要的成分称为渣,一般是指钢铁中的一些特殊成分,如硫、磷、钙等特殊元素,它们会影响钢铁的酸性、碱度和粘度,一些特殊的添加剂会使钢铁具有特殊的性能。IAL属性。例如,在电渣重熔技术中,电渣重熔渣的主要成分是氟化钙、氧化钙和氧化镁。

电渣重熔是炼铁过程中的一种精炼操作。电渣重熔(ESR)是以钢为电极,另一电极位于水冷ESR池底部的传统平炉转炉。当两极通电时,产生的大量热量使钢熔化,金属液滴在电流的作用下移动到渣池底部,在渣池底部由内向外凝固成锭。钢锭的形状、层次和内部金相组织可控,组织均匀、纯度高是目前工业用钢的最高纯度、最稳定的组织和性能。



在这种情况下,你可能有点困惑,那么我就用最常见的和最泥泞的来抽象地解释。

传统的炼钢可以理解为将大量的水泥和水形成半流体状,然后将半固化的泥浆变成所需的形状并干燥,成为最早的泥浆胚。这种泥胚似乎很强,但实际上,如果经过两次加工,其单位结构强度很低。就像我们用泥做陶器。如果泥浆质量不好,壁厚必须很厚,否则很容易破碎。

电渣重熔技术可以理解为在水中混合泥浆,去除杂质,然后连续地排出上清液。最后得到底部质地均匀致密的泥浆。泥的整体结构强度很好,可以用来制作一些更精致的陶器。当然,这种类比是简单而粗糙的,与专业人士相比仍有一定的差距,但它能更好地描述ESR的基本原理。



电渣重熔技术为什么能显著提高火炮身管强度?

如前所述,采用电渣重熔工艺生产的钢纯度高,非金属杂质少,硫含量低,钢胚表面光滑致密,金相和化学成分极为稳定。严格来说,电渣重熔技术形成的钢胚属于铸件,但其实际金属性能远优于同类锻件,在不进行二次热处理的情况下,可以获得很好的金属性能指标。



(某厂单相电渣炉)

传统的坦克炮钢用高耐蚀钢一般采用镍铬钼钒复合钢,要求较高的横向比例极限和较高的屈服强度。现在坦克炮需要承受极高的膛压和高温。当使用钢时,它们需要比传统的厚壁大口径火炮钢具有更高的机械性能。正因为如此,传统的锻造武器钢已不能满足现代坦克炮的需求。

20世纪50年代,世界上第一代主战坦克研制成功后,火炮的炮钢采用碱性平炉双熔炼法生产。现代电渣重熔技术始于20世纪70年代,最初用于大口径榴弹炮的铸造,后来用于第二代主战坦克的火炮。但自20世纪80年代以来,采用碱性电炉喷粉、真空脱气、电渣重熔等方法对坦克炮钢进行了处理。这个过程的复杂性使我的工科学生的头直接被覆盖了。

电渣重熔技术从20世纪50年代开始发展并在20世纪80年代成为主流。在这个过程当中,苏联的电渣重熔技术是走在最前线的。如今很多欧美国家以及其他工业强国,包括法国、德国和日本、南非等国的电渣重熔技术均来自苏联。而世界上独立自主研制出电渣重熔炉技术的只有中国和英国。而更令人意想不到的是,这么厉害且工艺要求极高的技术居然是中国在上个世纪50年代的艰苦条件下,偶然间发现的。并在今天依旧保持着在电渣重熔冶金领域的技术领先。

1958年6月,为消除电渣焊机焊接过程中不可避免的热裂纹,冶金部建筑研究所电气调查组采用了独特的粉末电极焊接方法。采用低碳钢板涂铁合金粉作为自耗电极进行焊接。焊接效果良好,冶金部研究所在意外发现的基础上进行了小型试验。最后,1959年11月,北京钢铁研究所与冶金部合作开发了首台150kg电渣重熔炉。这时,我国钢铁冶金行业开始使用和广泛应用这种先进的冶金方法。这种高纯度、高金属性能的钢已在武器研制中长期应用,并不断改进其加工工艺。

正是在这一卓越的过程中,坦克炮才发展到今天。电渣重熔对提高坦克炮的性能有明显的作用。

以我们最常见到的最虚弱的三代坦克为例(苏联大哥,你死得太惨了!)以2A46火炮为例,该火炮采用最常用的武器炮钢+深孔加工技术。虽然火炮的设计理念采用了非常先进的小膛高压设计理念。但由于2A46火炮在金属冶炼,尤其是电渣重熔技术中没有应用,其数据非常糟糕。同一时期,2A46火炮的膛容为13.4升,炮管长度为6.35米。不幸的是,最大钻孔压力只有452兆帕。结果表明,采用火炮发射的3vbm20尾翼稳定脱壳穿甲弹有效穿透深度仅为300 mm/60度。即使是苏联也赶不上这些数据,而且在西方坦克发展的过程中,这些数据得到了改进。其中一个最重要的改进是使用他们自己的电渣重熔技术生产2A46M5火炮。在体积不变的情况下,提高了推进剂和最大膛压,使火炮的侵彻深度急剧增加到700mm/60度(3vbm23),这是一种耻辱。



西方三代主要战斗坦克中,大多数使用北约标准莱茵金属公司(精确的德国工艺)的RH-120火炮。不幸的是,德国版本的这种火炮并没有使用ESR技术,而是使用了一种更加困难和复杂的技术。但美国版的M256火炮使用了电渣重熔技术,所以我们使用了美国的数据。M256枪膛容9.8升,枪管长度5.28米,常规膛压570兆帕。

从数据上可以看出,西部第三代主战坦克的120mm火炮在保证膛容、枪管长度和口径不如俄罗斯坦克炮的情况下,具有很高的膛压,因此在发射120mm尾翼稳定炮击弹束时具有较高的初速。瑞特。例如,美国人使用的120毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹的初速高达每秒1670米,有效穿透深度为540毫米/2000米。美国人目前使用的最新M829A4弹药的有效穿透深度应接近750毫米,而初速为50毫米。TIC能量高达12.7兆焦耳。必须说,现代工程师真的很强大(我是个冒牌货)。



至于中国主要战车的枪管技术,我不会详细说明(我不敢进去)。然而,根据目前公布的资料,目前我国主战坦克使用的98型125mm坦克炮采用了国内最先进的ESR和炮管自紧技术。它的许多数据都很好。它不仅给苏联戴上了一顶大绿帽,而且还拿了一些好看的数据,狠狠地打了西方人的脸。尤其是在我国弹药技术突破的情况下,采用三期钨合金穿甲弹时,主战斗坦克在西部的穿透深度超过了XX%(20%)。在使用特殊合金穿甲弹的情况下,甚至可以达到我们不敢说的程度。至于它有多可怕,你可以从这张照片中看到。



这只是通过电渣重熔来提高火炮膛压。电渣重熔技术对火炮膛压的最大改善,不仅在于膛压,而且在于火炮的重量和寿命。这是另一个故事。关于枪的寿命和重量的故事,我将在下一期《枪管自紧技术》中详细介绍。请期待。



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