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为何如今舰炮的射速远超陆炮?散热系统是关键所在

2019-11-08 21:15:05

虽然不再是“大船炮”时代,但舰炮仍然是现代海战中不可或缺的武器。尤其是舰炮的高射速在地面攻击中经常给敌人带来致命的打击。目前,俄罗斯海军ak176舰炮和中国海军HP/j-26 76毫米舰炮的最高射速可达每分钟120发。相比之下,目前世界上最高射速的地面火炮是德国的pzh 2000自行火炮,但即使在快速射击模式下,pzh 2000一分钟也只能发射10-13发子弹。与陆地火炮相比,舰炮通常配备有散热系统,因此它们可以持续快速地开火。

事实上,从设计结构来看,舰炮和陆军榴弹炮非常相似,只是弹道设计不同。一般来说,舰炮可以被视为大炮的一个分支。然而,与陆地火炮中最常见的榴弹炮相比,即使是上世纪初手动装载的老式舰炮,其最大射程和常规射速也高于同等口径的榴弹炮。例如,我军早期使用的61型100毫米单管舰炮就是在前苏联b-34型100毫米老式舰炮的基础上发展起来的。尽管缺乏自动装填和需要人工装填炮弹,053h护卫舰的主炮射程为22公里,最大射速为12发/分钟,仍然超过了几乎所有类型的陆地炮。

陆地火炮不能像舰炮一样连续快速射击的原因主要是火炮发射时枪管温度高。由于枪管具有使用寿命,在连续射击过程中,高温和摩擦会对枪管造成严重磨损,这不仅会逐渐影响枪的精度,超过设计标准的高频射击,甚至会导致枪管爆炸。因此,陆军总炮兵在短时间内只会进行几次快速射击,不会连续开火。众所周知,早期的海战是战舰之间的炮火。为了减少高温对枪管的影响,舰炮枪管冷却技术很早就得到开发和应用。

目前,各国军舰普遍采用内部冷却和外部冷却技术进行桶冷却和散热。特别是,外部冷却技术是目前最主流的桶冷却技术。一般来说,舰炮在管道外装有循环水冷却系统的管道。它在舰炮的炮管外装有散热套,通过向散热管输入淡水来实现冷却,类似于陆战中的水冷式机枪。这种模式被俄罗斯军舰和中国军舰的舰炮广泛使用,如俄罗斯海军的ak176 76mm毫米舰炮。同时,一些国家的军舰使用外部冷却开式循环技术将水直接喷入枪管。枪管温度下降后,枪管再次排水。与管道外的循环水冷却系统相比,这种看似简单而粗糙的方法的唯一缺点是不能循环水。目前,除美国外,北约国家的舰炮大多采用外部冷却开式循环技术。

近年来,中国海军一直在加快自主研发舰炮。其中,备受推崇的055驱逐舰装备了一种新型130毫米舰炮。值得一提的是,这款一流的舰炮不仅功能强大,而且在枪管冷却系统方面也有很大的创新。据介绍,国产新一代hpj38单管130毫米舰炮,在借鉴俄罗斯ak-130舰炮的基础上,采用单管单链弹药供应和水冷技术。它的射速高达40发/分钟,射程超过100公里。ak-130双座130毫米舰炮的火力密度甚至高于陆军炮兵营。

值得一提的是,在舰炮设计和研究领域远远领先于世界其他国家的美国,在枪管冷却的研究和发展方面却做了相反的事情。目前,美国主炮mk45 127毫米拥有一流的自动控制系统,但其射速仅为每分钟20发。因为这种舰炮完全抛弃了炮管水冷装置,采用空冷方式,冷却效果差。因此,mk45完全无法承担海军高射炮的重任。也许美国海军对其王牌宙斯盾系统过于自信,所以放弃了舰炮。(舍瓦)

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