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火炮知识

火炮一般常识炮兵是战争之神,火炮是炮兵的主战装备。

火炮指以发射药为能源发射弹丸,口径在20毫米以上的身管射击武器。

火炮种类较多,配有多种弹药,可对地面、水上和空中目标射击,歼灭、压制有生力量和技术兵器,摧毁各种防御工事和其他设施,击毁各种装甲目标和完成其他特种射击任务。

一、一般构造火炮通常由炮身和炮架两大部组成(以加农榴弹炮为例)。

炮身部由身管、炮尾、炮闩和炮口制退器组成。

如图所示。

1身管,2被筒,3制转键,4闩体,5炮尾,6导箍,7炮口制退器。

1、身管用来赋予弹丸初速及飞行方向,并使弹丸旋转(滑膛炮的弹丸一般不旋转)。

炮尾用来盛装炮闩。

其中炮身炮膛内往往刻有膛线,膛线是按螺旋形刻制的,炮膛的膛线是按螺旋形刻制的,有等齐和渐速两种缠度。

带等齐缠度膛线的炮膛,其特征是阴线相对于炮身轴线的斜度是个常数。

炮身轴线是沿炮膛中心贯穿炮膛全长的一条假想线。

渐速膛线是指阴线与炮身轴线间的斜度是不断变化的,越向炮口斜度越大。

渐速膛线,在身管内的火药气体压力达到最高点时,可用于减少弹带作用到阳线上的压力,从而保证弹丸在离开炮口前能获得足够的转数。

使用渐速膛线在理论上的好处是,比较短的身管不会降低弹丸飞行中的稳定性。

炮身有膛线的火炮,其相应使用的弹丸的尾部包覆有一层材质比膛线软一些的材料制成弹带。

当弹丸向前运动时,膛线卡入弹带并在弹带上刻出与阳线断面相应的凹槽,迫使弹丸沿膛线扭转的路线运动,从而使弹丸旋转以保持其在空中飞行的稳定性,即提高了炮弹打击精准度。

凸起的膛线称为“阳线”。

不包括阳线深度的炮膛直径就是用于衡量身管、也就是武器的口径的尺度。

膛线的用途是在弹丸穿越炮膛时使弹丸旋转。

弹丸上配有用比膛线软一些的材料制成弹带。

当弹丸向前运动时,膛线嵌入弹带,膛线在弹带上刻出的凹槽的形状与阳线断面相应。

弹带上被刻出的凹槽被迫沿膛线扭转的路线运动,从而使弹丸旋转。

在决定膛线深度时必须解决两个彼此矛盾的要求。

一方面,深阴线更有利于为弹丸穿过炮膛时导向并能减少膛线的磨损。

但是另一方面,浅阴线更容易使弹带嵌入膛线,而且由于弹丸飞出炮口时留在弹带上的刻槽较浅,因而可减小弹丸在飞行中的空气阻力。

炮身有膛线利于提高弹丸打击精准度,但是有膛线则弹丸所受阻力增大大,不利于提高其初速。

相反,滑膛炮由于炮身无膛线,弹丸初速大,击中同等距离的目标时的威力大穿甲效果好,利于攻击坦克等。

此外,加农炮炮口通常带有炮口制退器,炮口制退器即炮口上带孔的大于身管口径的“帽子”,用以减少后坐力,有的能减少50%以上的后坐力。

2、炮闩用来闭锁炮膛、击发炮弹和抽出发射后的药筒。

现代火炮大都采用半自动炮闩,有的采用自动炮闩。

火炮自动机的功能及作用过程在现代战争中,战场目标的机动性能不断提高,要求火炮实现发射过程的自动化或半自动化,以提高发射速度,并改善炮手的操作条件。

根据火炮发射过程自动化的程度,可分为自动炮、半自动炮和非自动炮三类。

火炮发射过程一般包括以下动作:击发、回收击针、开锁或开闩、抽筒和抛筒、供弹、输弹、关门和闭锁等。

凡自动完成上述动作,并构成射击循环的火炮,称为自动炮。

例如某些中、小口径高射炮、舰炮和航空炮等;部分发射动作如装填、击发由人工完成,其余动作皆自动完成者,称为半自动炮,例如某些中、小口径坦克炮、反坦克炮和加农炮,全部发射动作由人工完成的火炮,称为非自动炮。

例如某些榴弹炮及旧式大口径地面火炮。

自动炮的核心部分是自动机,它是火炮能自动完成连续射击并构成射击循环的各种机构的总称。

广义地说包括下述机构。

炮身:包括身管、炮尾及炮口装置等;炮闩机构:包括闭锁、开闩、抽筒、抛筒和击发等机构;供弹和输弹机构;保险机构;反后坐装置及缓冲器等。

此外,还有一些辅助机构,如首发装填机构,为更换身管及分解、结合自动机而设的机构等。

上述机构间与炮架有机地组合在一起,射击过程中按预定规律循环动作,以实现连发射击。

有些火炮的自动机是靠发射时火药燃气能量(称内能源)进行工作;有些火炮自动机是利用外部能源,如电动机、压缩空气,液压马达等进行工作。

炮闩也称机心。

是发射时用于闭锁炮膛、击发底火,发射后抽出药筒的机构。

一般由关闩机构、闭锁机构、击发机构、开闩机构、抽筒机构、保险机构和复拨器等组成。

炮闩的主体件是闩体,发射时直接承受膛底火药燃气的压力,并将其传给炮尾;闩体与药筒或紧塞具等共同封闭炮膛,使燃气不得后溢。

此时闩体与炮尾达到暂时的刚性连接,这个过程称为闭锁;反之,使闩体与炮尾解脱刚性连接的过程,则称为开锁。

用于完成开锁或闭锁动作的各机构称为闭锁机构;使闩体由开闩位置达到封闭炮膛位置并进行闭锁的机构称为关闩机构;使闩体开锁并由关闩位置从身管或炮尾处移开一段距离,足以装填炮弹的机构称为开闩机构;发射时用于引发炮弹底火的机构称为击发机构;而将发射后的药筒或半可燃药筒的底座或未发射的炮弹从药室中抽出炮膛的机构称为抽筒机构;在炮闩及其相连的构件上装置为保证火炮安全发射的机构称为保险装置;当炮弹入膛关闩到位进行击发后却未发火时,不必开闩而可重新使击发机构处于待发状态以进行再次击发的装置,称为复拨器。

炮尾是用于安装炮闩,发射时与炮闩一起闭锁炮膛,并连接身管和反后坐装置的构件。

炮闩在完成关闩、闭锁、击发、开闩和抽筒等各种动作时,有些零件需要装在炮尾上,因此,在炮尾上加工有不同的平面、孔、凸起部和凹槽等。

采用分装式炮弹的火炮炮尾内还设有挡弹与托弹装置,有的炮尾上还配有一定质量的金属块以调整火炮起落部分的质心。

3、炮口制退器用来减少炮身后坐能量。

发射时,装在炮闩年的击针撞击炮弹底火,点燃发射药。

发射药燃烧产生大量的燃气,推动弹丸以极大的加速度沿炮膛向前运动。

弹丸离开炮口瞬间获得最大速度,尔后沿着一定的弹道飞向目标。

燃气推动弹丸向前运动的同时推动炮身后坐。

4、炮架部由反后坐装置、摇架、上架、高低机、方向机、平衡机、瞄准装置、下架、大架和运动体等组成。

1)、反后坐装置包括驻退机和复进机。

复进机的作用:1)平时保持炮身于待发位置,在射角大于零时,使炮身不得下滑;2)发射时,贮存部分后坐能量,以使后坐部分于后坐结束时自动回复到射前位置;3)在有些火炮上还需为自动机或半自动机提供工作能量。

复进机的工作原理很简单,炮身后坐时压缩弹性介质而贮能,在复进时弹性介质释放能量,推动炮身复进到位。

如图所示。

驻退机用来消耗炮身后坐能量,使炮身后坐至一定距离而停止。

复进机用来在炮身后坐时贮蓄能量,后坐终止时使炮身复进到原来的位置。

在后坐运动中,由于反后坐装置的缓冲作用,炮身传到炮架上的力大为减少,约为燃气作用于炮身轴向力(炮膛合力)的1/30至1/5。

2)、摇架是炮身后坐、复进的导轨,也是起落部分(包括炮身、反后坐装置和摇梁)的主体。

摇架以其耳轴装在上架上,借高低机作垂直转动,上架是回转部分的主体,以基轴装在下架上,借方向机作水平转动。

摇架用作支撑炮身,为炮身的后坐和复进运动提供导轨,为炮身的俯仰提供枢轴,射击时将载荷传给其他的架体。

摇架是连接炮身与反后坐装置的主要构件,并与炮身、反后坐装置等组成火炮的起落部分或称俯仰部分。

它与高低机和瞄准具配合赋予炮身高低射角。

有些火炮的摇架上还安装有瞄准具、半自动炮闩的开闩装置或自动机构等。

因此,摇架至少应由以下主要部分组成:供炮身作直线运动的导向部分;供炮身作俯仰的回转轴,一般称其为炮耳轴;赋予炮身俯仰运动的传动机构,如高低齿弧等;为连接或安装其他机构提供支臂或空间。

3)、高低机和方向机使炮身在高低和方向上转动。

高低机装在摇架和上架之间,方向机装在上架和下架之间。

上架是连接起落部分与下架的构件。

上架借助于方向机绕垂直轴转动,赋予炮身方位角;借助各种支臂连接和安装高低机、方向机、平衡机及防盾等件。

高射炮的上架称为托架,海军炮的上架称为回旋架(含托架与旋回基座),坦克炮的上架作用由炮塔承担。

通常将起落部分、上架、瞄准机(高低机和方向机)、瞄准装置、平衡机和防盾等可绕垂直轴转动的部件,统称为回转部分。

根据上架的作用,上架应由下述部分组成:撑托摇架的支架(侧板)及耳轴室;供起落部分等件在水平面回转的垂直轴(称为基轴或立轴或立轴孔);连接或容纳其他构件的支臂或空间。

4)、平衡机使火炮起落部分在摇架耳轴上保持平衡,使高低机操作轻便。

5)、瞄准装置由瞄准具和瞄准镜组成,用来根据火炮射击诸元实施火炮瞄准。

6)、下架、大架和运动体,射击时支撑火炮,行军时作为炮车。

二、分类火炮有多种分类方法。

1、按用途分为:地面压制火炮、高射炮、反坦克火炮、坦克炮、航空机关炮、舰炮和海岸炮。

1)、地面压制火炮包括加农炮、榴弹炮、加农榴弹炮和迫击炮,有些国家还包括火箭炮。

2)、反坦克火炮包括反坦克饱和无坐力炮。

2、按弹道特性分为加农炮、榴弹炮、加农榴弹炮和迫击炮。

1)、加农炮:弹道低伸,身管长,初速大,射角一般小于45°,用定装式或分装式炮弹,变装药号数少,适于对装甲目标、垂直目标和远距离目标射击。

加农炮是拉丁文Canna演变为英文cannon的音译名,原文即管子的意思。

最早于14世纪出现并应用于战争中,传说是一位德国僧侣发明的,早期的加农炮利用火药发射石块或铁球。

16世纪时,人们把这种身管较长的炮称之为加农炮。

18世纪,欧洲的加农炮身长一般为口径的22-26倍。

20世纪20年代,出现了具有加农炮弹道特性的专用火炮。

加农炮是一种身管长、初速大、射程远、弹道低伸的火炮。

身管长与口径比较大,运用于低射界射击。

主要用于射击装甲目标、垂直目标和远距离目标。

坦克炮、反坦克炮、海岸炮和航空机关炮都具有加农炮的特性。

一般身管长为口径40倍以上,弹头初速在700米/秒以上,最大射程在10千米以上,是射程最远的一种火炮。

加农炮按口径一般分为小口径(75毫米以下)、中口径(76-130毫米)和大口径(130毫米以上)三类;按运动方式和结构一般分为牵引式、自运式、自行式和安装在运载工具(坦克、飞机、舰艇)上四种。

过去人们普遍认为加农炮的射程较其它类型的火炮都远,因此,加农炮特别适合于远距离攻击敌纵深目标,也可作岸炮对海上目标轰击。

例如,美国175毫米自行加农炮,最大射程32.7公里;而口径比它大的203毫米榴弹炮,最大射程却只有29公里。

但是随着技术的发展,事实证明了榴弹炮才是射程最远的火炮。

如中国的PLZ99自行榴弹炮使用非增程火箭装药的炮弹射程可达60千米,德国的PzH2000式155毫米榴弹炮在南非成功射击了迪奈尔公司的增速远程炮弹(V-LAP),射程超过56千米;南非的G6-52L自行榴弹炮。

使用增速远程炮弹(V-LAP)创下了75千米的火炮射程世界纪录。

这些都大大超出了加农炮所能达到的射程。

2)、高射炮、反坦克炮、坦克炮、航空机关炮,舰炮和海岸炮都具有加农炮的弹道特性。

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