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Military版 - TG的造坦克炮管技术跟谁学的?
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国内农民工在工地赚钱,都是拿命换来的刷屏了,中国每年需要进口大量的高端螺栓
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话题: 身管话题: 坦克炮话题: 工艺话题: 重熔话题: 电渣
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b*****b
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1
世界上能造坦克炮管的国家没几个呢。日本买德国的炮管,小白兔的炮管还能出口以色
列。
这绝活跟谁学的?
d******r
发帖数: 16947
2
俄罗斯被,难道还能是美英法?

【在 b*****b 的大作中提到】
: 世界上能造坦克炮管的国家没几个呢。日本买德国的炮管,小白兔的炮管还能出口以色
: 列。
: 这绝活跟谁学的?

x****u
发帖数: 12955
3

Tech came with license production of 105mm tank gun.

【在 d******r 的大作中提到】
: 俄罗斯被,难道还能是美英法?
f*****r
发帖数: 1239
4
还真有欧美血统,和毛子的技术融合
可能材料方面稍次一些

【在 d******r 的大作中提到】
: 俄罗斯被,难道还能是美英法?
H*********S
发帖数: 22772
5
管都是撸的
t*******y
发帖数: 21396
6
8,90年代的时候引进过英国的105毫米线膛炮技术。造炮技术引进过身管自紧技术,貌
似是奥地利引进的?
c*******n
发帖数: 2764
7
“偷来的,tg哪有自我创新能力“
b*****b
发帖数: 875
8
坦克炮是怎样炼成的——浅谈现代坦克炮制造工艺
在军事工业技术方面,有一个事实说出来可能会让很多人感到意外:当今世界上,能够造
导弹的国家可能有几十个,能造飞机的国家可能有十几个,既便是能够造原子弹的国家也
有那么8~9个,但要说能造出高水平坦克炮的,恐怕一只手的手指头就能数得出来。连美
国这样的头号军事强国在这方面都交了白卷,从1960年代以来,美国实际上一直靠特许生
产的方式勉强应付(先是仿英国的L7,后来又仿德国的RH120)。坦克炮到底有多么严苛的
要求,让大部分国家望而却步呢?我们来看一组数据:最大可承受膛压720~760兆帕、最大
理论炮口初速超过1750米/秒、最大后坐距离不超过370毫米、等效全装药身管寿命不低
于700发,单壁自紧身管重量低于1500千克。显而易见,如此标准的现代化大口径高膛压
坦克炮,是目前身管火炮中对制造工艺和材料性能要求最高的一个炮种,那么如此高标准
的现代化坦克炮难度究竟难在哪儿?又究竟是怎样制造出来的呢?
先谈谈要求
如果不涉及具体型号,一门现代高性能坦克炮大体上总是由单壁自紧身管、炮闩、
摇架、反后坐装置、高低机、方向机、发射装置、防危板和平衡机等几大部件构成的,
其中最核心的部件是身管。所以,如果要谈坦克炮的制造技术,那么只要能将单壁自紧身
管的制造工艺与材料技术讲明白也就差不多了。事实上,大口径高膛压坦克炮身管的要
求是非常苛刻的,其所要具备的主要特征是寿命长、强度大、刚度强、重量适度和重心
合适。身管的使用寿命应尽可能长,然而在要求身管具有较长寿命方面,又有一些考虑是
相互矛盾的。采用身管特别冷却技术、冷燃发射药或价格昂贵的膛面光洁材料来增长身
管寿命,都是很不经济的,而且对于要求达到相当装备规模的坦克炮而言更是不切实际。
正因为如此,要制造一个能够兼顾疲劳强度、磨损寿命和防腐蚀能力问题的坦克炮身管,
应该要达到哪些要求是我们必须要先了解的事情。
坦克炮炮钢材料的选择与冶炼要求:这是身管加工的第一个难题。高温、高压、摩
擦、腐蚀是火炮身管制造要面对的主要问题。身管必须要有足够的强度和韧性,因此火
炮身管材料一般采用合金钢,而从身管材料工艺来讲,在简单使用高强度材料的时候,由
于钢铁强度增大的同时,延展性和韧性降低,这会使火炮身管变脆,射击产生的裂缝会迅
速增大,只发射少量炮弹就能使身管报废。所以既要改进合金成分,还要减少不纯物质和
非金属杂质的含量,这样才能制造出强度高而且延展性、韧性极佳的身管材料。而且高
膛压火炮对内膛的耐烧蚀性能、强度和韧性更是有着极高的要求,这就对钢材的精炼提
出超平寻常的要求。
膛孔工艺的精度要求:制炮要先给身管膛孔,方法是先用一种配用超长钻头的大型钻
床钻出一个孔(称为深孔加工),这种加工的难度极大。执行深孔加工任务的机床无一例
外都是体形庞大的专用机床。钻孔完成后接着到锤床上将这个孔逐步锤削成型,生产出
来的炮管就是“粗材”。从身管的机械加工方面来讲,身管的加工包括深孔加工、膛线
加工、药室加工等步骤,加工时必须注意要确保身管的垂直度。对身管毛坯进行的深孔
加工,需使用深孔钻等特殊的钻头和钻孔刀具。无论是采用深孔钻还是采用钻孔刀具,都
必须将身管表面进行仔细的切削,使身管壁表面光滑。为了确保钻出的孔的尺寸精度和
表面光浩度,研削等精细加工是不可缺少的,所以要有适合各种类型炮管的研削工具。而
且在深孔加工过程中,操作者无法直接观察切削等过程,同时还需保证加工要达到很高的
精确度,细长的管件在加工过程中也易发生弯曲变形。由于身管的内膛加工质量与整门
火炮的射击精度、寿命、安全等密切相关,因此对加工后的尺寸公差、弯曲度、粗糙度
等方面要求极高。可以说深孔加工是火炮制造工艺方面有别于普通机械制造的突出特点
,加工难度极大,对技术工人的生产技艺要求很高。
单壁身管的自紧要求:单壁身管用整段锻件制成,没有任何被筒或衬管,结构简单,重
量也随之下降,因此单壁身管曰前已成为坦克炮制造中普遍采用的技术。但问题在于,如
果钢号一定,要想在制造单壁身管时获得更大强度,就必须加厚管壁。增厚管壁的做法除
使身管更重、价格更贵外,效用非常有限。由于身管壁在承受膛压时压力大小不均,因此
内表面受到的压力会达到极限,而外层受到的压力却极小,这是单壁身管的基本缺点之一
。增大身管强度的措施是使用具有更大抗张强度的钢材,或者给身管施加预应力,也可两
者兼施,目前被广泛接受的方法是通过自紧工艺取得预应力身管。自紧是提高大口径高
膛压火炮机械性能及寿命行之有效的办法之一,所谓身管自紧,大致就是通过特殊工艺使
炮管由内向外产生一定的塑性变形,这样身管外层对内层产生压力(就是预应力),在射击
时,这种压力就像在身管外又增加了数层保护层,使身管的承压能力增大,还可以有效减
小身管厚度,降低重量。身管自紧技术早在1906年就由法国火炮设计师马拉瓦尔首先提
出,但是限于理论和技术的不完善,直到二战期间才得到有限应用。
镀铬工艺处理的要求:就现代坦克炮所面临的使用环境而言,为了提高火炮的耐磨性
和抗腐蚀性,同时有效增加身管使用寿命,唯一的可行方法是火炮身管内膛进行镀铬工艺
处理。在火炮身管内膛制备耐烧蚀保护层,既可减少珍贵金属用量,降低生产成本、简化
生产工艺,又能到达延长身管寿命之目标。但炮膛耐烧蚀保护层的制备对加工装备和工
艺要求较高,事实上,对于要求等效全装药身管寿命普遍不低于700发指标的现代高膛压
坦克炮来讲,内膛镀铬制备技术关系到整个项目的成败。但问题在于,尽管这项技术早在
19世纪末就已经初步掌握,历经两次大战的磨练,以化学气相沉积法进行镀铬的工艺本身
已经较为成熟,可惜这种工艺在现代高膛压坦克炮的要求面前仍显不足,必须发展新的内
膛镀铬制备工艺才能满足现代坦克炮身管苛刻的耐磨性和抗腐蚀性要求,使身管达到规
定的使用寿命。
再谈谈关键技术
要制造一门能够满足现代战场形势要求的大口径高膛压坦克炮,从炮钢冶炼、铸造
、热处置,到自紧前加工、内外径加工、自紧处理、内膛研磨、药室加工、膛线加工(有
些滑膛坦克炮在炮口也有膛线)、外壁精加工、螺丝和沟槽的加工、内部的表面处理、
完成时的检验、射击实验、射击后检验,需要经过数十道工序。而限于篇幅所限,我们在
此主要谈一谈坦克炮加工过程中的三大关键技术——电渣重熔技术、自紧工艺技术以及
内膛表面镀铬硬化处理技术。
电渣重熔是现代坦克炮制造广泛应用的一种先进冶炼工艺,简单地说就是在电渣重
溶装置上,将炮钢制成的自耗电极加以重新熔化精炼,通过洁净器重新铸成钢材,以去掉
钢材中残留的少量硫、磷等对火炮强度和韧性有害的元素,消除钢锭一般存在的缩孔、
疏松、偏析等缺陷,使钢的横向性能、低温韧性和疲劳性能有较大的提高,综合机械性能
得到明显的改进,还可提高生产率,使成本大幅度下降,满足火炮身管的生产要求。同一
种合金成分,使用两种冶炼工艺,是否经过电渣重熔,仅是钢中硫含量有区别,就可以得到
两种不同强度级别的炮钢。经电渣重熔后可在原钢种基础上,把强度提高10千克/平方毫
米以上,或在原来强度等级基础上,较大幅度地提高钢的韧性。1958年,苏联乌克兰德聂
泊尔特钢厂率先建成了世界第一台实用的半吨电渣炉,使电渣治金进入了工业化生产进
程。随后在1960年,德国莱茵金属公司建成了更先进的5吨级电渣重熔炉,从而使火炮的
大批量生产中应用电渣重熔技术真正成为可能。
至于自紧工艺有几种不同的工艺形式,其主要区别是在对炮膛施加内压的方法上。
这些工艺方法可分作两类,即液压自紧和挤压自紧(具体又分为水压法、棒压法、气压法
)。液压自紧工艺是通过往膛内引入高压液体来获得所需要的应力,通常使用的高压液体
是甘油和水的混合液,因为这种液体在高压下具有稳定性。而挤压自紧工艺就是用液压
顶杆迫使一个体积比钢管内膛大的冲头或心轴通过内膛,使身管内层产生超限应变,所需
压力的大小,取决于身管的钢材牌号、身管壁厚、身管内膛初始直径与冲头的直径差,以
及内膛与冲头的接触面积。
内膛表面镀铬硬化处理技术,实际上是身管内膛涂层制备技术的一种。上世纪60年
代末70年代初,东西方国家均主要采用化学气相沉积法,既利用化学气相沉积法在身管芯
棒上制备纯铼或钼铼、钨铼、铼铂合金的内层。外层同样可用化学气相沉积法制备,材
料可选用强度高、韧性好的铌、镍或钢合金。由于内层的隔热作用,外层金属不受膛内
高温炸药气体的作用。在内外层之间,有镍或钻作过渡层,通过热处理的方式,使过渡层
与内外层粘结成一个整体。而进入80年代后,西方国家开始采用更先进的热熔覆技术,即
利用激光照射已涂敷在身管内膛上的高熔点金属,使涂敷金属和身管基体金属融化并融
会在一起,从而加强炮膛耐烧蚀性能。这种方法的突出优点是激光加工头在炮膛内可轴
向移动,满足炮膛全长度或部分所需部段上耐烧蚀涂层的制备,在经济性和效率均更适合
现代高膛压坦克炮这类超长身管的内膛镀铬需求。
最后谈谈工艺流程里的那些事儿
简单的说,坦克炮身管生产的工艺流程大体一致,基本都分为电炉冶炼、真空除气、
电渣重熔、感应快速加热、旋转精锻、后续工艺几个步骤。不过,在世界几个主要坦克
炮生产国中,具体的工艺流程又不尽相同。即使在防务技术交流密切的西方国家中也是
如此。
造成这些差异的因素有很多,其中既有技术上的原因,更有基于历史及经济成本方面
的考虑:比如,德国人炮管毛坯的熔炼工艺选择真空自耗炉,而不像美国人、法国人那样
采用电渣炉似乎是令人奇怪的,但其实这并非是个技术问题。事实上,真空自耗电极电弧
重熔工艺适合于要求更严格、含易氧化元素的合金钢与合金,而电渣重熔工艺则由于设
备简单、操作灵活、成本低可望得到进一步发展。但这两种工艺对于成品品质并没有明
显的优劣,只是由于各国冶金技术的发展历史背景不同,因此在选择上述两种工艺各有差
异。当电渣重熔法于上世纪60年代中后期为西方世界冶金界所接受时,真空自耗炉已在
当时冶金设备中占很大一部分数量,并且开始时有些冶金工作者错误地认为电渣重熔法
是真空自耗炉所达到技术的一种后退,其理由是电渣重熔是在大气中而不是在真空保护
下进行,担心电渣钢的清洁度不如真空电弧重熔钢。当在以后人们有所认识时,真空电弧
重熔法已在德国冶金界占据了很大优势。因此,有些工厂仍然为了利用已经建立的真空
电弧炉作为火炮身管毛坯冶炼的生产工艺。
德国人之所以选择真空自耗电极电弧重熔工艺,正是与莱茵金属工厂的实际情况有
关。至于法国人为什么不用真空自耗电极电弧重熔工艺,而是60年代中期起一直坚定地
抱着电渣重熔工艺不放,原因更简单:他们的重熔技术是从引进苏联的电渣炉起步的。
1963年法国从苏联高价买进了第一台P51型电渣炉,1965年正式投产使用,到了1968年又
买进了第二台P51型电渣炉,从此法国坦克炮的身管毛坯全部是由这两台电渣炉生产的。
而美国人的情况则介于上述两者之间,主要提供电渣重熔管坯的Cabot公司既有进口自德
国的真空自耗电极电弧炉,也有购自美国Consarc公司的电渣炉,一般生产90毫米口径以
下的坦克炮时,使用真空自耗电极电弧炉,生产90毫米以上的坦克炮使用电渣炉。
另外,包括L7、M68、RH105、RH120、M256、2A46等在内的现代主流坦克炮身管材料
,都采用了Ni-Cr-Mo--V碳镍铬铂系合金钢,其成份大同小异,但在合金含量上又不尽相同
,甚至于特许生产产品与原版可能都不一样。比如德国的RH105炮钢使用合金含量为5.3%
~5.5%,法国的CN-120--26为4.58%~5.83%,美国的M68最低,仅为3.49%。而正是这种合金
含量上的差异,又造成了各国在热处理工艺上的不同选择,如美国人用卧式连续热处理工
艺和设备,德国人用单件卧式热处理炉加热及淬火,法国人则在生产105毫米线膛坦克炮
的工艺中,使用卧式热处理炉加热及淬火,而在120毫米口径滑膛坦克炮的生产中,采用井
式炉内加热。
尽管最终制成的炮管性能大致相当,但由于各方面原因综合所致,各国在坦克炮生产
工艺流程上的差异还是相当明显的。从炮管材料性能及热加工工艺,劳动生产率、材料
利用率等几个方面看德国炮管生产水平低于美国而高于法国,我国则与俄罗斯基本持平。
结语
坦克炮这东西,如果不考虑重量、后坐力、寿命之类实际生产问题的话,设计其实还
是相对容易的,但能不能将这些指标落到实处就要看国家的工业实力了。事实上,仅仅“
单壁自紧电渣重熔”八个字就浸透了多少工业技术人员的血汗,而要将其变为现实,背后
又要有多少不计血本的基础工业投入。无论是从设备、工程师、生产技工人员素质,还
是从经验方面看来,全吐界在此领域能拍着胸脯说没问题的国家寥寥无几,敢于公开设计
图纸的更是凤毛麟角。所以,没有材料生产和加工能力,一切都是“浮云”,对现代化坦
克炮来讲,关键在于一个“造”字上。
s**********e
发帖数: 33562
9
从淮海战役开始。。。

【在 b*****b 的大作中提到】
: 世界上能造坦克炮管的国家没几个呢。日本买德国的炮管,小白兔的炮管还能出口以色
: 列。
: 这绝活跟谁学的?

b*****b
发帖数: 875
10
这个基本只适合近战,而且还是抛射型一次性的。
打完一发就报废。好在汽油桶不值钱。

1946~1949年中国内战及1950~1953年朝鲜战争期间,装备低劣的中共军队往往别出心
裁地开发“临时武器”,令国民党军及西方军队饱受“非正规战”之苦,其中用汽油桶
改装的“没良心炮”尤为出名,一度有“土飞机”、“飞雷炮”和“小原子弹”之称。
发明者原是国民党军
回顾历史,为中共武装研制“没良心炮”的聂佩璋出身于国民党军队,只因1931年日本
侵占东北后南京当局奉行“不抵抗政策”而转投中共武装。聂佩璋读过军校,且熟悉工
兵和炮兵专业,因此他在部队里颇受重用。
1947年,聂佩璋随晋冀鲁豫野战军第4纵队转战河南,部队一度因缺乏重武器,难以打
下坚固工事。聂佩璋注意到国民党军丢弃在战场上的美国造废弃汽油桶。理论上,给油
桶底部装上足够的推进火药,在上面放上炸药包,利用火药瞬间燃烧产生的冲击力,既
可以点燃炸药包的导火索,又能同时将炸药包抛出去。
与正规火炮相比,这种炮因结构强度实在有限,完全是一次性用品,但因投掷弹药威力
巨大,若在战场上集中使用,足以令当面之敌闻风丧胆。
当年9月,4纵首次在攻打一处要塞时试用这种炮,结果只打了一发就将城门主碉堡炸塌
,死里逃生的国民党军俘虏抱怨说:“你们打就打,为什么用那么厉害的炮弹呀,巨大
的爆炸声把我们的五脏六腑都震碎了。”
后来,由于许多遭到这种炮轰炸的敌人被活活震得七孔流血而死,身上连伤口也找不到
,所以国民党军把这种东西干脆称作“没良心炮”。
1948年底,国共双方在淮海平原展开决战,将“没良心炮”用得炉火纯青的解放军决定
在双堆集再创辉煌,当时国民党最精锐的黄维兵团就被围困在这片方圆不到几千米的区
域内。解放军先是通过土工作业,在对方工事前几十米处挖出埋设“没良心炮”的战位
,等12月6日总攻发起时,解放军位于前沿的180余门“没良心炮”交替进行三轮发射,
按照每门炮每次射击20公斤炸药量计,解放军在20分钟之内向方圆1万平方米的黄维兵
团主阵地抛射了差不多1万公斤炸药,这几乎与美军的地毯式轰炸没什么区别。
果然,仗着坦克重炮护身的黄维兵团在“没良心炮”的弹幕攻击下顿时失去章法,许多
简易工事飞上了天,连美式卡车排成的“车阵”也顿时宣告崩溃。尤其是解放军步兵冲
进敌阵地后才发现,许多看似没有被弹片打伤的国民党士兵根本没有反抗能力,原来“
没良心炮”所投射的炸药包爆炸后产生强力冲击波,国民党士兵也许外表是完好的,但
其内脏基本都被震得无力承受,早已拿不动枪了。此战之后,国民党军内部纷纷风传“
共军手里有‘土飞机’和‘小原子弹’”。
在朝战中吓住英军
朝鲜战争爆发后,聂佩璋随中国人民志愿军入朝参战,而当年擅用“没良心炮”的老部
队也不例外。
1951年,中朝军队和“联合国军”围绕“三八线”展开惨烈的拉锯战。当志愿军因补给
问题暂停“礼拜攻势”后,李奇微指挥的“联合国军”发起反扑,再次跨过“三八线”
,经过中朝军队殊死抵抗,双方在“三八线”附近形成战略对峙。在5月21日志愿军各
部全线后撤之际,第189师566团是整个志愿军最靠近敌方的一个团,当时他们已被美军
第9师、英军第28旅和部分韩军缠住。关键时刻,参加过淮海战役的第566团团长朱彪想
起老办法——“没良心炮”。据说仅仅两轮“没良心炮”发射后,第566团对面的英军
28旅居然沉寂了半个多小时,估计是给吓着了。
英军第28旅上尉参谋诺斯·汉克斯在《1951年朝鲜夏季作战》报告中曾提到,当天遭到
中国军队从纵深打来的大口径炮弹的攻击。看来,采取抛射方式的“没良心炮”的确能
迷惑当面之敌,居然被当作纵深打来的大口径炮弹。

【在 s**********e 的大作中提到】
: 从淮海战役开始。。。
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民国政府: 水压机存放在仓库中锈蚀中国哪个朝代最黑暗 ? (转载)
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s**********e
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11
我严重怀疑志愿军在朝鲜战场是用过没良心炮。。。
b*****b
发帖数: 875
12
这种炮,美国原创。1862年5月(美国南北战争时期),弗吉尼亚州纽约克附近,第四
联邦炮兵连的海岸迫击炮即没良心炮。
TG淮海战役使用的是山寨版。

【在 s**********e 的大作中提到】
: 我严重怀疑志愿军在朝鲜战场是用过没良心炮。。。
B*******c
发帖数: 5056
13
“没良心炮”非常不人道
c******l
发帖数: 3972
14
吹得这么玄,阿琼的炮管是谁造的?
s**********e
发帖数: 33562
15
据说那个是海岸臼炮,不是TG这种汽油桶没良心炮。
不过都挺没良心的。

【在 b*****b 的大作中提到】
: 这种炮,美国原创。1862年5月(美国南北战争时期),弗吉尼亚州纽约克附近,第四
: 联邦炮兵连的海岸迫击炮即没良心炮。
: TG淮海战役使用的是山寨版。

o*****k
发帖数: 169
16
中国的坦克炮可以追溯到德国血统,师承克虏伯(Krupp)。从69坦克开始就自成一体,
跟苏俄美英都不是一线。这是说坦克主炮,不是榴弹炮。
b*****b
发帖数: 875
17
原来是引进英国的,寿命只有100发炮弹左右。
平时训练就能把炮管的膛线打秃。

【在 c******l 的大作中提到】
: 吹得这么玄,阿琼的炮管是谁造的?
p******x
发帖数: 1264
18
没良心炮的关键在于搞到多少炸药。鳖在朝鲜后勤咋可能支撑。
s**********e
发帖数: 33562
19
可以靠拆美军没有爆炸的炸弹。

【在 p******x 的大作中提到】
: 没良心炮的关键在于搞到多少炸药。鳖在朝鲜后勤咋可能支撑。
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