二战后，随着坦克装甲技术的进步，火炮需要进一步提高穿深，而提高穿深一个最直接的方法就是提高初速，等同于要提高膛压。现代的120、125滑膛炮动不动就500MPa以上的工作膛压，极限膛压甚至要打到600多甚至700MPa（注：1MPa≈10个大气压）。同时炮管的寿命也不能过低，否则对后勤维护和作战效能来讲都是灾难性的影响。一般来讲，西方三代坦克的滑膛炮可以达到1500发左右的寿命。这个数字没有我们想象得高，但已经是现阶段高压滑膛炮的极限水平。之所以可以达到这样的水平，是因为高压滑膛炮上应用了三种创新工艺：身管自紧，电渣重熔和内膛镀铬。今天我们就来一一认识一下这几种技术。
身管自紧，其实就是在火炮完成镗孔后，在内层施加一个远远超出火炮正常发射时产生的压强（通常使用液体来传递压力，比如油），这个压强足以使火炮内壁产生塑性形变，炮管壁厚度变薄，口径变大，同时一些不易发现的微小的裂缝也会被挤压掉。其中形变的部分集中在炮管内壁表面附近，沿着径向迅速衰减。所以加工的时候火炮的口径要比成品的口径略小一点，这样产生塑性形变的口径才能达到设计水平。
身管自紧的过程，在炮管内壁用施加压力，使炮管预压紧，外壁预张紧。红到绿代表了压力从大到小
这样处理的结果就是，在撤除压力后，炮管内壁产生了一个趋向于恢复到原状的残余压力，炮管外壁产生一个残余的拉力。在火炮发射时，膛压要比自紧时的压力小得多，而炮管壁的残余应力足以对抗发射时产生的膛压，从而提高了火炮的寿命。
其实这个技术的指导思想和“台上一分钟，台下十年功”是很像的，为了在台上表现的好，就要在平时加压训练，到了台上后表演反而会轻松得多。在《七龙珠》里，孙悟空在前往那美克星的途中，在飞船上进行了100倍重力训练，结果战斗力一路增长到了9万，达到了在地球上1倍重力条件下永远都不可能达到的水平，这其实和火炮身管自紧是一个的道理。
提高火炮耐膛压能力的另一个思路是电渣重熔（Electro Slag Remelting）。简单的说就是利用电流将粗制的钢锭重新熔铸一遍。先将钢锭放置在电极上，作为回路的一部分通电，并缓缓将钢锭送入熔渣中。熔渣主要成分是氟化钙，辅以氧化钙，三氧化二铝、氧化镁，二氧化硅等其他化合物。这些熔渣在高温下具具有脱硫、脱磷、去除非金属夹杂物等能力，同时在铸锭和结晶器间形成一层渣皮，起到了绝缘和隔热的作用，防止了电流从结晶器漏走，这样结晶的方向就和电流主要方向保持一致（均为纵向）。熔渣成分的配比是电渣重熔的核心技术。
电渣重熔工艺熔炼过程
使用电渣重熔技术制造出来的钢，纯度更高，结晶方向高度一致，拥有很高的强度和晶格缺陷，一致性较好，非常适合用于高压滑膛炮。
使用电渣重熔制造出来的钢锭
内膛镀铬技术并非是坦克炮的专利，实际上最早内膛镀铬早就已经用在枪管上，其他线膛炮也同样有使用这种技术。但究其根本目的都一样，都是为了提升寿命。一个仅几十到几百微米的铬镀层，就可以带来至少2倍的寿命提升，简直是高膛压炮管必备的工艺。
镀铬可以有效减少因火药燃气和弹丸摩擦而造成的烧蚀和划痕。这是因为铬作为硬度最高的金属有很好的耐磨性，同时化学性质也比较稳定。坦克发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹的初速可以达到1700-1800m/s，是目前现役炮弹中飞的最快的，弹托、尾翼这些接近炮管内径的地方会与内壁剧烈摩擦，同时高温高压的火药气体也将对炮管产生严重的烧蚀和化学腐蚀。如果没有镀铬，单纯使用钢管，那么高压滑膛炮的寿命只有几百发。作为内膛镀层可以有效减少弹丸与炮膛的摩擦力，并避免火药气体对炮管钢的直接烧蚀，也可以避免日常使用产生的锈蚀。
莱茵金属Rh-120坦克炮的镀铬内膛，非常光滑
内膛镀铬一般是高膛压火炮制造的最后一步
作为内弹道环境最为恶劣的火炮，高压滑膛炮有了这三大工艺后，寿命从短短的几百发提升到1500发（如果适当减少穿甲弹使用比例寿命会更高），大大减少了维修保养和战场后勤的压力，同时提升了作战效能。当年我国在80年代通过引进德国等其他西方国家的技术后，掌握了这几项技术，使得国产坦克炮的水平迎来一次飞跃，一举反超了苏系坦克炮，治好了我国坦克技术人员几十年的一块心病。
联系客服
