|
|
|
现装备情况
国外普遍认为决定中和大口径火炮炮管磨损和烧蚀速率的最重要因素是用作发射装药的火药的各种性能，特别是火焰温度。尽管迄今为止对于烧蚀这一复杂的现象和过程尚未彻底地了解，但是多少年来的大量实践已经证明，火药的火焰温度和磨损烧蚀速率之间有密切的联系。据近几年中发表的资料报道，美国海军曾在5英寸（127毫米）54倍口径舰炮上采用三种火药（M6型单基药、M26型双基药和海军冷火药）作过试验，发现膛线起始部位的磨损速率与炮膛表面温度和火药的火焰温度之间存在有指数的关系。其它因素对炮管磨损的影响，例如弹带材料或弹带摩擦加热，被认为是次要的。
因此，直至六十年代末期，海军主要依靠低氮量的皮罗棉火药作为大部分海军炮的发射装药。在某些炮中采用柯达N型三基药，例如3英寸（76.2毫米）50倍口径和6英寸（152.4毫米）47倍口径舰炮。还有一部分舰炮采用M6型单基药。达三种海军标准火药尽管在组份上有所不同，但在热力学性能方面相差不大，从磨损速率来看，柯达N型比皮罗棉和M6型稍好一些。
从五十年代初期起，开始发展海军冷火药以期取代上述三种标准药，其主要目的在于延长炮管的使用寿命。主要措施是采用低氮量（12.0%）的硝化棉，并加入硬酯酸丁酯和乙基中定剂作为冷却剂和增塑剂，使火焰温度进一步下降。这种火药后来定名为NACO火药，即海军冷火药。在性能评定开始阶段，选用了两种配方的NACO火药，与M6型火药作对比试验，发现采用NACO火药后磨损速率大幅度下降了，炮膛扩大量仅为M6型火药的15%。将射弹数增加一倍后，NACO火药的磨损仅为M6型火药的30%。因此，最后确定了下列配方的一种NACO火药为标准药，从六十年代末期起在海军5英寸（127毫米）和8英寸（203.2毫米）舰炮上装备使用。其能量较皮罗棉和M6型火药低些，但成功地通过增大装药量后获得了相同的弹道性能。从那时起，十几年的使用实践已经证实了早期这一磨损试验的成果。
最后确定的NACO火药的配方及性能
硝化棉（12.0%N） 93.75%
硬酯酸丁酯 3.00%
乙基中定剂 1.00%
硫酸钾 1.25%
碱式碳酸铅 1.00%
总挥 3.10
火药力（万分米-公斤/公斤） 85.05
火焰温度°K 2239
平均分子量（公斤/克分子） 22.30
海军在采用NACO火药成功地延长炮管使用寿命的同时，也遇到了一些问题。首先是其燃速较低，因为其能量比皮罗棉和M6型火药稍低些。为了使弹道性能不下降，要求使用弧厚薄的、药粒尺寸小的N ACO火药。但当这种药配用M6型火药所用的点火系统时，产生了幅度增大的纵向压力波，造成了几次事故，故使安全性和可靠性下降。后来改进了点火系统才解决了这一问题。其次是NACO火药的工艺条件与M6型火药很不相同，结果使NACO火药的成本加大，这一问题近几年来日益突出。因此目前正在评定陆军研制的M1A1型火药来取代NACO火药的可能性。这种药是M1型的改进型，其硝化棉含量比M1略低些，含氮量也低一些，所以火焰温度也低200°K左右，火药力也低6万分米-公斤/公斤。但陆军尚未装备使用过。迄今为止，海军尚未对这种药进行过弹道试验，他们预计会出现残渣问题。如果这种药性能合格，还准备用颗粒较大的19孔这种药来取代通常的7孔药，其目的在于改进火药的点火、传火和燃烧性能，使纵向压力波的幅度缩到最小。
过去曾有一个时期，为了提高5英寸54倍口径舰炮的射程，曾采用M26型双基药发射一种新的远射程弹丸（Hifrag）,但是经过多次身管磨损试验发现，甚至采用滑石粉-石蜡衬层，磨损情况也要比M6型火药严重。因此在这种弹丸所用的全部发射装药中，只有10%以下才采用M26型双基药。
目前的科研情况
在过去二十余年中海军主要是围绕降低炮管烧蚀来发展火药。随着近几年来对舰炮性能要求的不断提高，海军为将来的舰炮开展火药探索发展工作的方向是获得能量更高的发射装药，但是不能降低目前NACO火药所具有的长的身管使用寿命。当前正在对一种途径进行评定：提高装药的装填密度。已在30毫米和更小口径的炮中采用密实的或压紧的火药装药作了几次试验，获得了初步成功，但尚未在主口径舰炮上作试验。海军认为，通过这一途径使中和低火焰温度的火药的有效能量有一个大的提高的可能性是存在的。
另外，近几年来正在发展低火焰温度高火药力的几种火药，其重点是采用硝胺组份，在药内含量为中等到大量，配以冷却剂和粘合剂，结果使燃烧产物的平均分子量下降，因此可以提高火药力而不必相应地提高火焰温度。目前遇到的问题是燃烧和燃速方面的问题，但是海军认为这些问题不是不能解决的，在大口径舰炮中也许仍然是可以使用的。
资料来源ADA46606P.IV-489 陈柏荣编写，原载于1979年《现代兵器》08期 |
|
发表于 2013-3-6 14:54
发表于 2013-3-12 15:41