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美军自行火炮最新进展 竟不如30年前失败方案

归档日期:06-12       文本归类:发射速度      文章编辑:爱尚语录

  种种迹象表明,美国人似乎是线的这条路上一直走下去。在2020年财年的国防预算中其被赋予了XM1299的编号。从目前已知的信息我们可以大概知道未来XM1299如果转正的话将会具备如下性能:发射火箭增程弹射程70公里,发射火箭增程滑翔制导炮弹其射程将大于100公里,采用和M109A7类似的M2步兵战车改进底盘,配备有全自动的弹药装填系统,最大射速10发/分。虽然没有提到普通底凹弹的射程有多少,但本炮霸估算其至少可以达到50公里。单从性能指标来看该炮确实可以全面压倒中俄等国52倍155毫米炮,但该炮也不能说是十分完美的。

  为了实现超远射程,美国人用了58倍径的身管,比52倍径155炮的身管长了930毫米,其整车的机动性能会有很大程度上的下降。当然这个下降也不是不能接受的,与早年间的M107型175毫米加农炮10718毫米的身管相比,58倍径155炮8990毫米的身管算是小Case了。除了身管之外,XM1299采用了27升多的大药室。当火炮使用最大射程时,使用专门的M654半可燃药筒;当使用中等射程时,其可以兼容M232模块发射药;因为药室比之前的18L/23L药室大了很多,原先小射程使用的M231模块药不能再用了,所以又专门给XM1299配了专门的小射程发射药。在别人巴不得做减法的年代,XM1299为了射程居然妥协做加法,也许未来XM1299能否转正最大的掣肘就是发射药。

  在之前的文章中本炮霸之所以吹捧了一番燃烧轻气炮,是因为常规火炮目前已经的挖潜效果已经很差了,再搞下去就得逼着我们去接受机动性,勤务性能等方面的缺陷;而常规火炮火力的快速性和便捷性又使得人们不的不去花精力去找解决办法。

  其实还是有解决办法的,比如液体发射药。上世纪90年代美国人搞的再生式液体发射药155毫米炮,利用52倍身管和14升药室可以实现44公里的射程;如果把药室加大到17升再配合新弹的线升的液体发射药火炮放到现在的线要好。可惜,当年在液体发射药火炮取得突破性进展时,因为压力震荡发生的两次炸膛事故而被终止研发。

  传统火炮最大的问题在于固体颗粒状的发射药装填密度太低,并且能量利用效率不高。大家对于传统火炮的改进,基本也就是围绕着发射药装填密度低,能量利用率不高的问题展开。如果用固体发射药来提高装填密度的话,就得解决点火问题,于是就有了电热化学炮;如果把固体发射药换掉的话就成了液体发射药火炮。常见到的液体发射药火炮有两种,定装式液体发射药火炮和再生式液体发射药火炮。定装式液体发射药火炮就是直接用一个装满液体发射药的容器来代替固体发射药药包,其好处就是直接提高了发射药的装填密度。再生式液体发射药火炮是利用药室内的点火具产生的燃气推动药室和发射药液储液室之间的活塞,然后活塞反向运动将液体发射药挤入药室,雾化的发射药被燃气点燃继续加速这一过程直至所有液体发射药全部被挤入燃烧室并完全燃烧。这样的好处是延长了发射药燃烧的过程,使得膛压曲线的平台期更长。对火炮有一些了解的朋友们都知道,膛压曲线的面积与炮弹的初速有关,而平台期变长增大了膛压曲线的面积。

  液体发射药火炮除了能量巨大的好处之外,也给自行火炮的弹药布局带来了便利,可以把液体发射药的储存放在任何不起眼的位置。由前边可知,52倍径液体发射药火炮达到44公里射程只需要14升体积的液体发射药;如果是固体发射药火炮的线升体积的发射药,并且若干发射药之间还会有不少的空隙。因此、使用液体发射药可以让自行火炮节省很多空间或者多带一些弹药。另外液体发射药在装填过程中,只需要用油泵注入炮膛从而省去了传统发射药装填的时间,进而可以提高发射速度。

  液体发射药的问题在于当液体与空气接触时,在两者的接触面往往会因为小的震动和扰动产生空泡,而这些空泡会导致局部燃烧的不稳定并且产生连锁反应放大这种不稳定。再生式液体发射药火炮的燃烧过程严重依赖活塞的稳定运动和液体发射药的喷射均匀。在燃烧过程中,液体发射药的不稳定在诸多因素的作用下会导致回火或者燃烧过程震荡从而导致灾难性的后果。

  在液体发射药155火炮因为事故而被终止之后,科学们开始重视用技术手段来抑制液体发射药燃烧不稳定的特性,并且取得了良好的效果。不过由于目前各国普遍对于大幅度提高压制火炮射程的需求不强烈,所以并没有新的液体发射药火炮项目出现。(作者署名:炮霸707)

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