坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒？
没错，一辆坦克生产出来，至少可以服役10年以上，但是炮管寿命却不足10秒 。
二战时期坦克炮管寿命大约仅有2-3秒左右，现代锻造技术提高了，坦克的炮管的寿命也就7-8秒，还不到十秒 。
十秒时间对于炮管寿命是一个相当长的时间！
文章插图
图示：99A主战坦克
要知道一发炮弹在炮管中的时间仅仅不到0.02秒，二战时，坦克炮管寿命仅一两百发，这样炮管的寿命仅有2-3秒，现在随着锻造工艺的提升，发射破甲弹更是达到400发，这样算来炮管寿命也就8秒 。
文章插图
图示：芬兰瑞典联手造的双管坦克
这时读者也许会想，既然炮管寿命这么短，一辆坦克多配几根炮管不就好了嘛，双管坦克，甚至十管坦克 。
文章插图
火炮能力只是坦克一个性能指标，另外两个性能指标是机动能力和装甲防护能力 。
增加炮管数量不仅会压缩内部空间，减少装弹量，还会使得机动能力和装甲防护能力下降，那样坦克上了战场不再是陆战之王，而会沦为肉鸡 。
【坦克炮管的使用寿命为什么只有几秒？】
文章插图
图示：炮管半成品
所以现在坦克普遍还是一根主炮管，只不过在炮管锻造方法上进行提升，实际上在和平年代坦克主炮管使用频率非常低，除了演习打几发，平时根本不用，离400发差远了 。
今天的科普就到这里了，更多科普欢迎关注本号！
其他网友观点在军工界有句话：宁可去造原子弹，也不去造坦克炮管 。从这句话中，足可以看出坦克炮管有多么难制造 。
相比于主战坦克20-50年的使用寿命，坦克炮管的寿命却只有几秒钟，确实是小巫见大巫 。也可能有人会说：坦克炮管使用寿命不可能这么短，否则坦克还怎么作战 。
今天我们就一起从以下几个方面来了解一下坦克炮管，解答大家心中存在的一些疑惑：
1、坦克炮管的发展历史
2、坦克炮管的制造
3、坦克炮管的使用寿命
4、影响坦克炮管使用寿命的原因
文章插图
坦克炮管的发展历史
在坦克发展历史上上，坦克炮按照炮管的结构分两种：一种是线膛炮，另一种是滑膛炮 。线膛炮是最初坦克发展的主流，但随着战争作战需求和目标的改变，滑膛炮成为现代坦克的主流 。
线膛炮顾名思义，就是指坦克炮管内壁刻有膛线，它可以使弹丸在炮管中前进的同时获得一定的转速，此后弹丸可以靠陀螺效应保持飞行姿态的稳定，以此来提高射击精度高 。
文章插图
滑膛炮则是坦克炮管内壁光滑无膛线，与线膛炮相比，其主要优点：可发射大长径比的动能弹，进而提高穿甲能力；膛压较高，弹丸初速高；膛内阻力小，磨损腐蚀小，炮管使用寿命长 。缺点是：为了保证射击精度，只能发射尾翼稳定弹 。
文章插图
坦克炮管的制造
坦克炮管可以说是坦克最难制造的零部件之一，难度体现在两方面：一是制造坦克炮管的钢材要求高，二是坦克炮管的加工工艺难 。
坦克炮管要承受炮弹发射时产生的高温高压，因此对钢材的韧性、强度等都有特殊要求 。现代坦克炮管多采用中碳镍铬铂系合金钢，由于我国缺镍，坦克炮管制造一直受制于人 。不过在科研人员的不懈努力下，我国研制成功了替代型号的炮钢 。
除此之外，为了满足坦克炮管的生产要求，炮钢对精炼程度要求也非常高，生产时要到电渣重熔技术，目的是去除钢材中残留的少量硫、磷等影响钢材强度和韧性元素 。
文章插图
接下来再说说坦克炮管的加工，坦克炮管加工过程中不能采用焊接技术，都是用一个实心的钢坯，然后根据火炮口径选择大小合适的钻孔在钢坯上面直接钻孔，这也就是所谓的“深孔加工” 。而且整个钻孔对质量和要求极其严格，稍有不慎就要从头再来 。
坦克炮管对材料和加工工艺要求到了近乎苛刻的程度，正因为此，才有了军工界那句话——宁可去造原子弹，也不去造坦克炮管 。
文章插图
坦克炮管的使用寿命
开头我们也提到，坦克的使用寿命为20-50年，但坦克炮管的使用寿命通常是以能发射的炮弹发数来计算，如500发，就是说坦克炮管在使用寿命内可以发射500发炮弹 。
那如果一定要用时分秒这样的时间单位来计算，坦克炮管的寿命真的有题目中所说的那么短吗？确实是这样，很多坦克炮管的使用寿命以时间计，可以连5秒钟都不到 。
文章插图
假设坦克炮管可以发射500发炮弹，初速每秒1000米，坦克炮管长度6米 。弹丸在坦克炮管里的飞行时间6/1000秒，只有3/500秒，然后乘上500发，得到的数值为3秒 。
当然这只是理论数值，如果是在战时，坦克连续发射炮弹，坦克炮管的使用寿命将大大缩短，这时就需要更换坦克炮管，否则就可能影响设计精度，甚至发生炸膛的危险 。
文章插图
影响?坦克炮管使用寿命的原因
坦克炮管的用的材料好，用的又是特殊的“深孔加工”技术，为什么使用寿命仅有仅有几秒钟？坦克炮管的使用寿命跟弹药燃烧产生的温度、膛压、磨损和火药腐蚀等密切相关 。
坦克在开炮的瞬间可以产生近3000℃的高温，并且开炮后，炮管内外会形成的几百摄氏度的温差，同时会产生数百兆帕的压强 。在频繁的高温高压条件下，坦克炮管的抗压和抗磨损性能会迅速下降 。
文章插图
再者，每次发射一枚炮弹，炮弹表面都会和炮管内壁摩擦，并且在高温下这种摩擦损伤更为严重 。同时为了提高炮弹的初速度，就需要增加填药量，火药的残留则会对坦克炮管造成化学腐蚀，同样在高温高压下，腐蚀程度会更加严重 。
文章插图
写在最后
正是因为坦克火炮在炮弹发射时产生的高温、高膛压、摩擦、化学腐蚀等极端环境条件，导致坦克火炮的使用寿命极短 。正常情况下，可以发射300-500枚炮弹，极少数可以达到1000枚，换算成时间也就是几秒钟 。
然而大家可别小看这几秒钟，如果是战时，炮弹在连续发射的情况下，这几秒钟甚至都保证不了，此时如果想继续参加战斗，唯一办法就是更换坦克炮管 。
其他网友观点坦克的寿命一般可以达到20~30年，而炮管的使用寿命只有几秒，并不是危言耸听 。
现在世界上用于作战的坦克，炮管可以发射500发炮弹，如果采取的是低膛压壳体，则可以发射1000发炮弹 。
德国“豹2”坦克上面配备的RH-120mm步枪炮，它的炮管长度达到了5.3米，采用的是dm13尾翼穿甲弹，发射过程中的速度可以达到1650米/秒，用这个数据来算一下，弹头经过炮管的时间为0.003秒，要是发射1000枚炮弹，也就是3秒钟的时间 。
文章插图
以“豹2”坦克的实力来看，炮管大概使用2秒的时间就会报废 。
坦克在作战的过程中，在那样的环境下并不会考虑炮管的寿命，有时候为了战胜地方，会连续发射炮弹，当炮管持续在高温的状态时，没有时间冷却，就会导致炮管表面的物理性能下降，很容易损坏，甚至直接爆破，根本就没办法修复 。
文章插图
炮管的使用时间只有几秒，制造工艺比较复杂，难度不亚于原子弹
炮管是坦克上比较重要的组件，决定着弹道的好坏，炮管各方面比较优质，就能打出不错的弹道，如果炮管质量不行，磨损得比较严重，在某个位置就容易将炮管内的高压气体“泄露”，不仅影响炮弹的速度，而且还会改变弹道的方面，命中率会下降 。
它的材质是钢铁，当然不是普通的钢铁，而是含有一些增强的物质，具有抗磨损、耐腐蚀的特点，像美国的坦克，炮管外面还会镀一层铬，据说可以延长使用寿命 。
虽然每个国家制造炮管的方法不一样，但制造工艺大体可分为两种，一种是线绕式，一种是整体式 。
文章插图
线绕式也就是在炮管的外表绕上一圈圈的钢线，来提高炮管的抗磨损能力 。这种方法是英国发明的，像日本就是用的这种方法 。
整体式则要依靠冶炼技术，用原材料通过冶炼，直接铸造成炮管，后面再来打磨，不需要绕线，像二战时期作战的坦克，炮管都是用的这种方法 。
当火炮射击时，炮管就会承受高温高压的冲击，随着炮弹发射数量的增加，炮管的强度也会慢慢降低，当炮管到了使用极限时，受到巨大的冲击力，就会产生破坏，影响炮管的使用寿命 。
文章插图
坦克在发射炮弹的过程中，炮管就是产生很大的热量，进而会降低炮管的使用寿命
有一些专家进行了研究，通过对坦克炮管瞬态温度变化的监测，计算出炮管在单发发射、慢速和速射下的瞬态势响应分布状态 。
在炮弹发射的过程中，炮管内壁在火药燃气的作用下，温度在瞬间就会升高，并从内壁传导到外管，在连续射击的过程中，并没有足够的时间将热量交换出去，炮管的温度在这样的情况下就会持续升高 。
若是射击的间隔时间越短，温度升高得越快，对炮管产生的伤害越大，对材料的力学和强度产生较大的影响，使炮管的使用寿命大幅度降低，从而影响整辆坦克的性能 。
文章插图
炮管的一般使用寿命
炮弹经过炮管发射出去时，内壁的应力比较高，需要在较短的时间，将产生的应力降下来 。炮管各个位置的温度上升和下降都比较快，呈现出内高外低的趋势，并在一个时间内达到峰值 。
当快速连续射击时，产生周期性的热脉冲，在这种情况下，就会影响到炮管的内壁，通过软件就可以计算出炮管的寿命 。
单发发射时，炮管的使用寿命是409发，10发慢射时，炮管的使用寿命是356发，10发局快射，炮管的使用寿命是265发 。由此可见，炮弹连续发射时，炮管的使用寿命就越短 。
炮管能否正常工作，对于坦克的性能有很大的影响，比如在阿富汗的一次战争中，美国士兵使用了M249的机关枪，只发射了600发子弹就因为枪管太热，导致哑火，子弹没办法射出来，最后士兵也因此身亡 。
发射火炮时，炮管内的温度达到了3000~4000K℃，压力一般在280~900MPa，即使有一段冷却时间，温度还是很高，容易造成炮管变形和弯曲，影响到下一发炮弹的精度 。
文章插图
总的来说：
坦克这种武器，受到了很多国家的关注，它既有强大的火力，也有较强的防护能力，其他武器装备根本就没办法比 。而炮弹要从炮管射击出来，决定着射程和命中率，一直以来，炮管的设计用的是静强度设计，材料本身也有一定的缺陷 。
虽说炮弹经过炮管的时间很短，但是瞬间会产生巨大的热量，从而降低了寿命，所以说炮管的使用寿命只有几秒钟不足为奇 。
推荐阅读
- 宝宝肚子胀的原因是什么？宝宝肚子胀的应对措施有哪些？
- 哪些方法能让婆婆喜欢上你
- 老人常做什么动作能起到长寿的作用，老人长寿做什么动作好？
- 男人选择姐弟恋的原因
- 说些讨婆婆开心的话
- 老年人保健的方法有哪些？老年人怎样保健养生？
- 每日跑步真的会长寿吗？
- 如何进行突然分娩的急救？临产突然分娩怎么办？
- 秋季祛湿汤有哪些？祛湿气还有什么其它的方法？
- 产后易肥胖的部位有哪些？产后减肥如何把握时机？