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A-技能篇02-炮身01-身管(第四部分):炮膛膛线

发布时间:2024-01-03 作者: 乐鱼体育首页登录

  膛线(Rifling)又称来复线,是指在炮膛导向部管壁上与身管轴线成必定倾斜角的若干条螺旋形的凸起和凹槽。其效果是赋予弹丸在出炮口时必定的旋转速度,以确保弹丸在空中飞翔的稳定性。

  常用膛线在炮膛横剖面上的形状如上图所示,螺旋槽凸起的部分称为阳线(Rifling Land),其宽度为a,凹下的槽部称为阴线(Rifling Groove),其宽度为b,阳线和阴线顶面的圆弧与炮膛横剖面共一圆心O。阴线两边平行于经过阴线中点的半径。为添加弹丸上铜质弹带的强度,一般阴线)a。阴线和阳线在半径方向上的差值称为膛线深(Depth of Rifling Grooves),以t表明。为减小膛线根部的应力会集,便于射击后擦洗炮膛,在阴线和阳线的交接处用圆角衔接,圆角半径R=0.5t。阳线有一旁边面与弹带上相应处紧贴,赋予弹丸必定的旋转力,此旁边面称为膛线的导转侧,其高度约等于膛线深。膛线从起点至炮口其旋绕方向顺时针者,称为右旋(Right Handed Twist);逆时针者称为左旋(Left Handed Twist)。现代火炮都为右旋膛线。从炮尾看膛线横剖面图,对右旋膛线,其阳线的右侧便是导转侧(Driving Edge),左边称为堕侧。在炮膛横剖面上阳线(或阴线)的条数称为膛线数(Number of Grooves),用n表明。为便于膛线的加工与丈量,通常将膛线的倍数,膛线数往往随口径加大而添加。

  如上图所示,将炮膛纵向展开成平面图,则膛线上某点的切线相关于炮膛轴线的夹角\alpha称为该点的缠角(Angle of Rifling)。膛线旋转一周在轴向移动的间隔L称为膛线进程长,可用口径d的倍数η表明。η称为缠度(Twist),它是一无量纲量,其巨细首要依据弹丸在外弹道上飞翔稳定性的要求。

  弹丸在膛内旋转一周(2π弧度),其在轴向运动的间隔为\eta d,假设在炮口附近于dt时间内弹丸旋转了d\varphi弧度,轴向运动的间隔为dl,则

  $$\alpha_{g}$$称为炮口缠角或终缠角,$$\eta_{g}$$称为炮口缠度或终缠度。相应地,在膛线开始处的特征量则称为初缠角和初缠度。

  从上述\eta、a、\varphi的界说及其相互关系中,有几点应该清晰∶

  (2)在d与$$w_{0}$$已定的情况下,\eta\infty v_{0},关于初速较大的加农炮,则可取较大的η值,由 η=π/tan\alpha可知,\alpha值可以较小,(一般加农炮α=5°~7.2°),膛线改变能平整,这样,当弹带切入时,阻力较小,膛线磨损也小,对身管寿数有利;关于初速较小、装药变号较多的榴弹炮,η值相应也较小,a值就较大,按较大的缠角加工膛线,则膛线改变会较陡,弹带切入阻力大,膛线磨损也大,影响身管寿数。因而,呈现了不一样的膛线以缓解上述问题。

  (一)依据缠角\alpha沿炮膛轴线改变规则的不同,膛线可分为等齐膛线、渐速膛线、等齐膛线(Uniform Rifling)

  为一常数。若将炮膛展开成平面,则等齐膛线是一条直线,如膛线分类图(a)所示。其导转侧上正压力N计算公式为∶

  等齐膛线的长处是加工工艺性好,加工精度易确保,缺陷是弹丸在膛内运动时,膛线导转侧沿长度上受力不均匀,所受的揉捏应力改变规则与火药燃气的压力曲线类似,故膛线开始部易磨损,对身管寿数晦气。所以,等齐膛线的缠角不宜过大,一般α7.30°。这种膛线多用在初速较大的加农炮和高射炮上。其弹丸出炮口时所需的旋转角速度,则由较大的初速来补偿。

  这种膛线缠角α为一变数,在膛线开始部缠角很小,有时甚至为零(以便减小此部位的磨损),向炮口方向逐步增大。若将炮膛展开成平面,渐速膛线为一曲线,如膛线分类图所示。常用的曲线方程有∶

  式中,a、b为膛线参数,是依据所要求的炮口缠角、开始缠角和膛线长来确认的。渐速膛线常用于弹丸初速较小的火炮,如榴弹炮。

  渐速膛线的长处是可以运用不同曲线方程来调理膛线导转侧上效果力的巨细。削减开始部的初缠角,以改进膛线开始部的受力情况,减小磨损,进步身管寿数。其缺陷是炮口部膛线导转侧效果力较大,加大了炮口处的扰动,工艺进程较为杂乱,射击时挂铜现象也较严峻。3、混合膛线(Combined Rifling)

  这是由等齐膛线和渐速膛线组合而成的膛线。如膛线段为渐速膛线段为等齐膛线。它兼收了上述两种膛线的长处。膛线开始部选用渐速膛线,以便减小开始部阳线导转侧压力,然后减小磨损;炮口部选用等齐膛线,以便减小炮口部膛线的受力及炮口扰动。也有选用等齐一渐速——等齐3段构成的混合膛线,但这种膛线挂铜现象也较严峻。在两种膛线的交界处,导转侧压力有骤变,在射击时可能会导致身管振荡。

  混合膛线加工较等齐膛线困难一些,曩昔选用较少。为了更好的进步身管寿数,近年来,在中小口径主动炮上有使用增多的趋势。例如,瑞士厄利空双管35mm高射炮、美国AMCAWS 30mm航空炮及苏联3y-23mm高射炮等都选用混合膛线。

  依据导转侧上正压力N计算公式,结合弹丸及膛线的详细结构尺度,将上述三种膛线导转侧上正压力N的改变规则绘于膛线分类图上,可看到各种膛线N,……呈现的大致区段。

  其优缺陷与浅膛线正好相反。一般以为,最大膛压及初速都较高的火炮,宜选用深膛线,以满意膛线与弹带的强度要求。

  (三)依据膛线阴线宽度(或深度)沿炮膛轴线的改变,可分为等宽(或等深)膛线和楔形膛线两种

  现在,大都火炮膛线的宽度和深度沿炮膛全长都是不变的,加工工艺较好。所谓楔形膛线是指阴线断面向炮口方向逐步减小的膛线,又称作渐紧膛线(Tightening Ri-fling)。减小的办法有两种∶一是逐步减小阴线的深度;二是逐步减小阴线的宽度,后者比前者加工更困难。这种膛线的长处是对火药燃气可以起更好的密封效果,但加工特别困难,现在已很少使用。