火炮在开炮后炮管会后座吗?

发布时间:2019-11-23  栏目:生活民生  评论:0 Comments

问:火炮在开炮后炮管会后座吗?
看牵引式火炮经常能看到炮管后座,但是坦克炮没太注意。

问:大炮在开炮后为什么炮管会往后缩?原理和作用是什么?

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凡是有炮管和枪管的武器,无论是手枪、巴雷特狙击步枪还是榴弹炮、坦克炮等等,它们都有一个共同的特点,它们开火后,枪管或炮管都要回缩一下,这是什么原理呢?直接固定不好吗?

现代火炮在开火时,炮管都要往后缩一下,然后再回复原位,是因为现代火炮大部分都是管退炮。

这里涉及物理学上的作用力和反作用力,火炮开火的一刹那,里面的火药爆炸,产生两种力量,一种是向前的推力,把炮弹推出炮膛,击中目的。另一种是向后的反作用力,叫做后座力。火炮射击时,炮管回缩后退,是因为有火炮反后坐装置在发挥作用,通过反后坐装置的帮助,能够减少火炮的后坐力。

不光火炮炮管开火时后退,很多枪械的枪管也会向后缩一下。比如M107巴雷特反器材狙击步枪,还有很多手枪的枪管短后坐,都是为了缓冲后坐力。

平时看各种枪支射击时,都往往可以看到射手身体有一定的后仰来抵御后坐力,步枪子弹长度只有40多毫米,重量只有10几克,它发射时都会产生较大的后坐力。而一枚155毫米榴弹炮的炮弹长度可达0.8米,重量约为50公斤,这种炮弹发射时产生的后坐力之大是非常惊人的。

现代火炮上有制退复进机,分制退、复进两个部分。炮管与制退复进机相连,制退复进机安装在炮架上。

射击后坐力大的主要不良影响就是使火炮射击精度、速度降低。早期火炮没有重视这个问题,采用的是刚性炮架,把火炮炮管和炮架结结实实的连接在一起,在火炮射击时炮管和炮架“共进退”,后人将这些火炮称为架退式火炮。

制退机采用液压原理,由制退管、活塞及液体组成。火炮开火时,火药燃气一边将炮弹发射出去,一边推动炮管向后运动。制退管中的活塞压迫液体从漏口流到另一端,提供制动力。与此同时,复进机中的气体也被压缩。当后坐结束后,高压气体推动炮管回到原位。

为了抵御巨大的后坐力,人们只能不断增加炮架的支撑结构,使得火炮整体体积、重量都明显增加,影响了火炮的机动性、灵活性、适装性。更为严重的是,架退式火炮每射击一次,炮管和炮架整体就会退一步,需要重新将火炮归位,才能继续瞄准射击。而时代的发展要求火炮拥有更大的威力,但这样一来后坐力影响又将增大,火炮综合性能将难以提升。

整体后坐过程中,炮架基本不动,再次发射时就不需要矫正瞄准,只需装填炮弹即可,使得射速大大提高,一分钟能发射几十枚炮弹。为快速射击的高射炮、速射炮奠定了基础。

这些明显影响火炮作战能力因素的存在,在较大程度上影响了火炮的发展前景。直到火炮反后坐装置/弹性炮架的出现,才推动火炮的发展翻过一座高山,迎来一个新的发展阶段。

火炮刚出现时可不是这样子,那时的炮管与炮架是刚性连接的,没有缓冲后坐力装置。开炮时,巨大的后坐力将整门炮推离炮位,甚至蹦起来,不但损伤火炮,也容易砸伤炮手。

正是反后坐装置/弹性炮架的出现,才解决了增大火炮威力与提高机动性之间的巨大矛盾。

每次开炮后,都要将火炮推回原位,重新校准,每次瞄准都是孤立事件,无法借助弹着点修正射击。火炮射速极低,几分钟,甚至几十分钟才能发射一次,早期的舰炮、红衣大炮都是如此。

目前绝大多数常规/传统火炮都拥有反后坐装置/弹性炮架。它是如何降低火炮射击后坐力的呢?

口径较小的火炮,还能通过增加重量提高稳定性,但大口径火炮就不行了。据测算,85毫米口径火炮,要想阻止炮架后移,起码要30吨以上,这是不可想象的。这么重的炮,谁拉得动呢?

答案就是将火炮炮管和炮架分开,增加一个反后坐装置来作为“中间人”。火炮发射时,炮管是单独后坐的,以抵御巨大的冲击力,火炮炮管在后坐时,将一部分动能转化为复进机的热能。炮管完成后坐动作后,复进机将重新推动火炮炮管复位。看到这里,其实就可以发现反后坐装置和弹簧的工作原理是非常相似的,当然,反后坐装置比弹簧要更加先进、更加复杂。

后来人们发明了有上下炮架,带斜坡滑轨的架退炮。它的炮管与上炮架仍是刚性连接,但上下炮架是分开的。

而在整个过程中,炮架是纹丝不动的,它将保证火炮整体位置不发生移动,避免影响射击精度和射速。

开火时,上炮架沿斜面滑轨后退,轨道末端有弹簧。后坐结束,上炮架也移动到斜面高点。然后在重力、弹簧和人工的合力下,将上炮架推回原位。

如今反后坐装置/弹性炮架的发展还在继续,出现了液压式驻退复进机、前冲式反后坐装置……它们只有一个目的,让火炮拥有最大威力的同时拥有最小的后坐力。

这种方式比原来的刚性连接先进,上炮架在滑轨上运行,精度提高了不少。甲午战争时,北洋水师的定远舰、镇远舰上,就装备了这种架退的克虏伯、阿姆斯特朗舰炮。还有很多架退岸炮。

火炮的后座力是由动量决定的,通常炮弹出膛速度越快,弹丸越重,后座力自然有越大。后座力也分成后座能量和后座冲击,因为火炮的火药气体速度比炮弹速度还快,所以也有一种说法,火炮70%的后座力都是浪费的,只有30%的能量给了炮弹加速,即使是这30%能量产生的后座力,其冲击力也不小,所以需要在炮口加装制退器来减少火炮的后座力,在炮口加了制退器后,效率也能达到30%以上。因为炮弹出口动量更大且加速时间更短,所以后座力更大。

▲克虏伯舰炮

坦克炮口的制退器,有一些既是为了降低炮的后座力,同时还是为了增加炮口重量加的配重。坦克的炮塔空间非常有限,炮管装了制退器能减少后座长度。二战坦克,T-34无论76炮还是85炮,都没有制退器。德国虎豹都有制退器,四号L/43炮和L/48炮也都有制退器。总的来说一般也就是大炮装,小炮不装,高膛压装,低膛压不装,具体无从统计。到了今天,很多现代坦克其实已经不用制退器了,那是因为制退器会干扰脱壳弹的弹托分离。

这种架退火炮射速依然很慢。于是在当时的海军强国中,中小口径速射舰炮开始流行。它是一种管退炮,是火炮技术的一大进步。

如果把发射药燃烧气体看作一个整体,考虑其质心运动,就会发现一团很重的气体以超音速向着炮口方向运动。那么这个运动的外力从哪里来?显然只能从炮身炮管的后座力里面来。这些能量会有一部分经过炮口制退器转变方向,但是也仅限于制退器被炮弹经过的那么一小段时间,更多的动量依然在继续向前,也就是仍然在产生后座力。由此可见,火炮的后座力巨大的冲击峰值就在炮口制退器开始喷射前的一瞬间,是和火药气体和弹头的总动量相关的一个值。

它的炮管与炮架不再刚性连接,而是安装水压、弹簧原理的缓冲器,是弹性连接。

火炮在开炮后炮管会后座吗?

中小口径速射炮一经出现,就受到各国海军的追捧。装备大量管退速射炮的巡洋舰有了对抗铁甲舰的资本,催生了“洗甲板”的新战术。

火炮开炮后炮管是会后座的,你想一杆步枪还有很大的后座力呢!在射击时枪托必须顶紧肩部,否则,击发时后座力会顶伤人的。顶紧肩部就不会顶伤人了。这好比拳头挨住身体就减缓了打击的力度了。

后来海军舰炮向陆军转移,其革命性的创新,要数法国的施耐德M1897式
75毫米野战炮。

火炮发射时,因弹壳内的火药爆发的力将弹丸催出,炮管向后产生的后座力则是很大的,为了保证火炮的整体稳定性、和各种射击诸元参数的不被大的破坏、和射击的精准性,火炮上炮管后部都装配有减速装置(防后座),火炮上一般称为复进机,每发射一次,来复一次。

这门炮在火炮历史上大名鼎鼎,是现代野战火炮的鼻祖。被法国人爱称为“75小姐”,是炮兵的亲密爱人。

在老式的火炮,或坦克上有未装置复进系统的,缺点是每开一炮,巨大的后座力,能把火炮推动的变换位置,严重影响了射击精度,还需迅速修正炮位,和各种射击诸元参数。即耽误战机,对火炮的各部机件又会产生损坏,加有复进装置的火炮,就完全避免了这些缺点,确保射击精度。

▲75小姐

这个防后座装置非常重要,尤其是对付运动中的目标,开炮后炮位移动了,再修正就需时间,战斗中兵贵神速,比如高射炮打飞机,战斗机,歼击机,飞行速度秒速几百米甚至千米,你开了一炮,炮位移动了,不待你修正好瞄准诸元,飞机早没影了,还打个毛线呢!只有挨打的份了。

在电视剧《亮剑》中,李云龙攻打平安县城,向二营长大吼:“你的意大利炮呢!”这门意大利炮就是法国的“75小姐”,之所以叫意大利炮,是因为这种炮是从意大利转口来的,刻有意大利铭文,被误认为意大利制造。

当然是有一定的 传统的火炮 弹药分为 弹丸 和药筒 发射药
当开炮的时候火炮的撞针撞击药筒里面发射药 产生爆炸能量激发弹丸
从火炮炮膛里面发射出去 能量是相互作用 弹丸以后多少力量发射出去
同样以多少力量反冲到炮架身上 所以很多时候我们看到榴弹炮 加农炮
等需要固定炮身 。

早期的制退复进机是弹簧缓冲的,也叫“弹簧制退机”。后来的“气体制退机”,它们原理相同,但缓冲能力都很有限。

你好,火炮在发射后是都有后坐力的。

19世纪末,法国工程师路易斯·巴奎少校发明液压式制退机,成为火炮设计的热门之选,但其短后坐方式仍有很多不足。

现代火炮会设计先进的技术来转换火炮的后坐力,火炮口径威力越大相应的后坐力也会增大。

1890年,德国人阿登纳.豪赛尔发明长后坐液压制退机,本想卖给德国克虏伯公司以获取厚利,但老奸巨猾的克虏伯看到液压装置的漏油问题难以未解决,所以拒绝了。豪赛尔一气之下将专利卖给法国人,当时普法战争结束不久,法德还在相互敌视中。

即使加上火炮制退器,也只是消除了一部分后坐力。

▲架退炮

法国人受此技术启发,1897年莫阿发明了实用的水压气体式制退复进机。同年,德维尔将军、德波尔上校、里马伊奥上尉三人小组研制的M1897式
75毫米野战炮获得成功。这是世界上第一门现代化野炮,标志着野战火炮进入管退时代。

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