有关炮管内膛药室炮闩结构等的问题

Go229

mathewwu 发表于 2012-11-19 16:18
除了是滑楔式的炮闩体本来比隔螺式的要来得大且重以外，一战后克虏伯新造的主炮比老炮明显重许多，这与冶 ...

原来如此，马老解我多年疑惑。我就说德国人一战后的炮为啥都那么重呢，原来是配平和小型化的因素啊。

Go229

鸡同鸭讲 发表于 2012-11-16 13:24
弹药库布置除了习惯问题....还有个问题,比如设计完了发现初稳重心太高,虽然知道有风险还是只能把重的布置 ...

初稳重心是个什么概念？据我所知，只有初稳高度和重心高度，而前者才是决定船舶稳性的关键因素。其他条件相同的情况下初稳高度越大，相对而言船更稳定。
又看到认为横楔炮闩承受压力不足的说法，须知横楔炮闩并不是独立承担膛压，前面还有药筒呢。巴黎大炮，多拉和K12等等一系列膛压巨大的火炮都是横楔炮闩，也没见谁耐不住压力而导致泄露事故，即使被一些说法说成是垃圾的SKC34的膛压也有3200千克每立方厘米，和公认是嗑药炮的面条15寸一样。另外，在现代技术条件下，德国研制的使用模块化发射药且同样兼容传统药包的PzH2000自行火炮也是楔形炮闩，闭气性能同样优良。

seven_nana

go229 发表于 2012-11-19 16:55
初稳重心是个什么概念？据我所知，只有初稳高度和重心高度，而前者才是决定船舶稳性的关键因素。其他条件 ...

滑楔式炮闩可以达到与隔螺式炮闩同等的承压能力，但前提是需要付出更大的重量

隔螺式承压能力强，准确的说，是单位重量的炮闩，隔螺式的承压能力更强

从本质上来说，隔螺式由于其物理结构的特性，有许多道螺纹承担闭锁与承压的负担，单位重量承压能力较高，。滑楔式只有炮闩与炮尾匣边框的重合部分，承担了闭锁与承压的负担，单位重量承压能力较低。

Go229

seven_nana 发表于 2012-11-19 17:22
滑楔式炮闩可以达到与隔螺式炮闩同等的承压能力，但前提是需要付出更大的重量

隔螺式承压能力强，准确的 ...

本质并非如此，所谓隔断螺纹炮闩们并非整个都是固定的，其螺纹仅有圆周的约一半，分为一片片独立的螺纹，单个的强度并不高，但是靠集体力量。如下图所示。

而横楔炮闩在闭锁状态下的接触面积可要比单片螺纹大多了（而且强度更好），如下图所示。

真正制约横楔炮闩膛压提升的是炮膛的气密性能，但是这已经通过使用药筒而得以解决了。
而楔形炮闩的质量相对较大，是因其结构决定的。不同结构的炮闩比较单位重量的承载能力这事儿怎么看怎么有点不对劲儿。就好比比较德国横楔炮闩海军炮的倍径和英国隔断螺纹炮闩火炮的倍径一样，同等倍径下德国人的药室+膛线区域的长度要比英国人更短。

seven_nana

go229 发表于 2012-11-19 17:37
本质并非如此，所谓隔断螺纹炮闩们并非整个都是固定的，其螺纹仅有圆周的约一半，分为一片片独立的螺纹， ...

这个图里的是比较早期的隔螺式，切掉了一半螺纹，后期的韦林式只需要切掉大约1/3到1/4，并且螺纹块是呈阶梯状的，可参见navalweapons的页面。螺纹并非呈完整的一个圆周，是为了便于开启关闭。比如切除了一半的，只需要转半圈就能退出炮闩。如果是完整的螺纹，要转好多圈了。

上面这两个图很清晰，可以看到隔螺式的炮闩，是依靠炮闩螺纹段与炮膛螺纹段的咬合，完成闭锁的，与日常生活中的螺丝螺母有些类似，这种结构强度很大。

而滑楔式的，上图中这个，只是依靠炮尾匣与炮闩的左侧（右侧也有可能有，无法在图中确认）的重合部分互相顶住，完成闭锁。很明显这一段重合部分用到了大量的钢材，而不像上图隔螺式，只是一段螺纹。另外你说的闭气问题，黄铜药筒在发射药点燃后，的确会因气体的挤压，紧紧地贴在药室壁，起到闭气作用，但另一个很明显的事实是，这需要耗费大量的铜。而德国在战时不见得有大量的铜供应，navalweapons的文章就明确指出，德国在战时用过钢制的药筒。而众所周知，钢制药筒的各方面性能都是比较差的，在轻武器的弹壳上，西方基本都采用黄铜壳，我朝则有部分钢壳弹，但我朝自己也清楚，钢壳不如黄铜壳。

另外单位质量下的效率问题，比较应该没啥不妥吧，只能说对于军舰来讲，炮闩重量更大一些问题不算太大

yxwd5

go229 发表于 2012-11-19 16:55
初稳重心是个什么概念？据我所知，只有初稳高度和重心高度，而前者才是决定船舶稳性的关键因素。其他条件 ...

说一下，其实关于现代火炮，德国和西方的火炮发射药容积普遍偏小，这不得不说西方在化学方面和火炮方面确实有优势。例如同时代的120炮，德国了120L44的发射药室明显就比TG的125要小。榴弹炮也是。说白了就是西方可以用较低的能量的发射药打出足够高的初速，而原先TG和毛子不行。

seven_nana

go229 发表于 2012-11-19 17:37
本质并非如此，所谓隔断螺纹炮闩们并非整个都是固定的，其螺纹仅有圆周的约一半，分为一片片独立的螺纹， ...

至于这个接触面积与强度的问题，具体案例具体用数据证明，你光抛出这么个横楔式强度更大的论调，有点不合适吧

举个不算很贴近的例子，铆钉与固定面的接触面积，也比螺栓大得多，但你不能说铆钉的固定强度就一定比螺栓大吧，还是要看具体案例。在进行比较时，同等的条件下，即重量相同的情况下，隔螺式的强度大，这个论点应该说还是正确的吧？

Go229

seven_nana 发表于 2012-11-19 18:48
这个图里的是比较早期的隔螺式，切掉了一半螺纹，后期的韦林式只需要切掉大约1/3到1/4，并且螺纹块是呈阶 ...

横楔炮闩左右皆有闭合，此闩现在处于开启状态，所以仅有右侧。

Go229

seven_nana 发表于 2012-11-19 19:29
至于这个接触面积与强度的问题，具体案例具体用数据证明，你光抛出这么个横楔式强度更大的论调，有点不合 ...

我那话的是“而横楔炮闩在闭锁状态下的接触面积可要比单片螺纹大多了（而且强度更好）”，意思是相较于上图所示的这种隔断螺纹炮闩强度更好。横楔炮闩是直接连接于身管上的，换句话说，其承力结构是和身管一体的，炮闩就负责将药筒传导给其的压力在传导给连接部分就好了，且并不直接承受膛内压力冲击。而隔断螺纹炮闩则是在炮尾上，而炮尾连接在身管上，虽然也可以将其考虑为与身管一体，但发射时的冲击力直接作用于炮闩而没有任何缓冲。
如果说限定重量的话，似乎德国人的305L50炮和美国的305L50之间的比较相对而言能够说明问题（但也仅仅是比较，毕竟大家不可能在同等技术条件下造出两门符合我们要求的炮来），美国佬的炮膛压2760，德国佬3300，两者质量差不多。

seven_nana

go229 发表于 2012-11-19 20:49
我那话的是“而横楔炮闩在闭锁状态下的接触面积可要比单片螺纹大多了（而且强度更好）”，意思是相较于上 ...

关键是螺纹不是单片。。。是很多片，所以加起来至少不会弱于滑楔式。

接触面积有具体算过么，我不觉得韦林式炮闩，螺纹与炮膛接触面积的总和，即能够起闭锁效果的面积总和，会比横楔式的小很多。当然，这个有待数据证实。

你说的这个“横楔炮闩是直接连接于身管上”，而“而隔断螺纹炮闩则是在炮尾上”，这个我不认同。请见下图



最后面那段直径比药室更大的，就是炮闩与炮膛结合的部分。可见隔螺式炮闩也是同身管直接结合的。隔螺式是直接承受发射药气体的压力，滑楔式是间接承受作用于药筒的压力，至于通过药筒的传递，能降低多少力，这个需要数据支撑，否则不能简单的认为因为是间接受力，就可以对承压能力降低要求。

至于具体拿实例来对比这个单位重量效能问题，比较困难。如mattewwu先生所言，一战德国炮与二战德国炮便有不同，英国炮与美国炮也有不同，所以拿不同国家的设计来举证，可能不是太有说服力。只能说隔螺式只需要依赖那几段螺纹，而滑楔式需要仰仗炮闩后面的炮尾匣（或者也可以把那段算成身管的末段）。所以在隔螺式的炮尾，药室往后就是炮闩，之后就没有了。而滑楔式的，炮闩后面还有一大段结构，重量肯定是更重的。

Go229

seven_nana 发表于 2012-11-19 21:07
关键是螺纹不是单片。。。是很多片，所以加起来至少不会弱于滑楔式。

接触面积有具体算过么，我不觉得韦 ...

图上清晰标注了Breech。德国人诸如305L50之流的后面那一块是计入身管的，也就是所谓L50的由来。所以，实际上同为L50，德国炮要更短一点。至于我在前面举的例子，我也已经说明了这并不十分恰当，但是就目前而言我还没有找到更好的例子来代替它。
所谓间接，实际上是指发射药燃烧产生的冲击力（至少是大部分）并没有直接作用于炮闩之上，它首先需要让药筒变形，然后在作用于炮闩。但是由于我不知道药筒的机械性能和各项几何数据，所以实际上叫我对这个问题进行精确的计算是不可能的，可是通过定性分析我们能够确切的知道这会使得实际压力有所下降，所以并不影响定性结论的得出。

seven_nana

go229 发表于 2012-11-19 21:26
图上清晰标注了Breech。德国人诸如305L50之流的后面那一块是计入身管的，也就是所谓L50的由来。所 ...

在英美的定义里，药室末端往前的部分，是bore炮膛，往后，是breech炮尾，加起来，叫barrel身管，breech也是身管的一部分

实际上可以理解为，汉斯炮的炮尾在炮闩后面还有一段，而英美炮的炮尾到炮闩就结束了

美国算炮的倍经，算到炮闩前端，因为炮闩后面就没有了。而汉斯算到炮尾，即算整个身管，因为他炮闩后面确实还有一段。

你后面这个结论我不反对，但是只要定性没有定量，如果只能缓解5%的力呢，那不就没多大差别了。

我表示这些个讨论有些扯淡。。。咱就此撤退

Go229

seven_nana 发表于 2012-11-19 21:31
在英美的定义里，药室末端往前的部分，是bore炮膛，往后，是breech炮尾，加起来，叫barrel身管，breech也 ...

独立的可拆卸的breech据我所知并不计入身管，比如说下面这个，虽然也是横楔炮闩，但是由于其breech部分是独立的，所以在计算中不计入身管。
德军5厘米PAK38水柜炮

当然这绝非个案，下面这个的breech也不计入身管——因为它是独立的

seven_nana

go229 发表于 2012-11-19 21:59
独立的可拆卸的breech据我所知并不计入身管，比如说下面这个，虽然也是横楔炮闩，但是由于其breech部分是 ...

ok，我修改一下，对于隔螺式炮闩的炮，药室末端以前叫bore，以后叫breech，加起来叫barrel

至于你讲的隔螺式的炮尾能不能单独拆下来的问题，待证据证明

Go229

seven_nana 发表于 2012-11-19 22:03
ok，我修改一下，对于隔螺式炮闩的炮，药室末端以前叫bore，以后叫breech，加起来叫barrel

至于你讲的隔 ...

这里有这么个图，可供参考。

seven_nana

恩，这个里可以看出那段应该能拆下来，问题是，他能拆下来不代表他没跟身管结合啊。这里面就是炮闩和炮尾结合，炮尾和外面的基管结合，结果就是炮闩和基管间接结合，炮闩还是跟身管结合的

顶多就是炮闩将力传给炮尾，炮尾将力传给基管。性质等同于发射药气体将力传给药筒，药筒传给炮闩,最终还是传过去了

这会真的撤退了

Go229

发现一本手册，还没来得及细看，先存在这里http://www.hnsa.org/doc/fiveinch25/index.htm

mathewwu

seven_nana 发表于 2012-11-19 22:03
ok，我修改一下，对于隔螺式炮闩的炮，药室末端以前叫bore，以后叫breech，加起来叫barrel

至于你讲的隔 ...

Barrel这个字貌似有歧义，尤其是后膛装填火炮出现以后，有的炮闩的确是可以拆下来带走的，这样敌人俘虏的火炮也不能马上派用场。那么这个没有炮闩的火炮从炮口到炮尾还真是一根管Tube，而不是前膛装填火炮时代一端开口一端封口的一个筒Barrel。

所以我认为NW不用Barrel Length oa (oa for overall)而用Gun Length oa，也就是从炮口端到炮闩后端表示外部的火炮全长是可以避免误解的。另外用Bore Length标示炮口端到炮闩前端的内部炮膛长度。

史大白乎

mathewwu 发表于 2012-11-19 16:18
除了是滑楔式的炮闩体本来比隔螺式的要来得大且重以外，一战后克虏伯新造的主炮比老炮明显重许多，这与冶 ...

如果允许加大炮塔尺寸，我是不是可以把药室加大？同样可以起到配平的作用。
或者采用短身管+燃速较快的发射药+加厚炮管基部，达到重心后移的效果。
请问马老假如这样设计会有什么弊端？

mathewwu

史大白乎 发表于 2013-5-14 11:52
如果允许加大炮塔尺寸，我是不是可以把药室加大？同样可以起到配平的作用。
或者采用短身管+燃速较快的发 ...

大型舰炮的开发顺序是炮管>炮闩>炮架>炮塔，你这样做会不会本末倒置？我也很难给什么建议。