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1 # 哨兵ZH
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2 # 東斯坦因
火炮倍徑是火炮炮管長度相對於口徑的比例。火炮是利用燃燒氣體的壓力推動彈丸加速的,而身管是加速的地點,彈丸在炮管內受到推進藥產生的氣體作用時間愈長,炮口初速愈高,能量愈大,彈道也較為平伸,對射程也有正面的影響因此理論上炮管的長度愈長愈好。
相同口徑的火炮發射相同的炮彈,火炮的倍徑越大,彈丸被加速的距離越長,彈丸的初速就越高,動能愈大,彈丸的威力也就越大。同樣的,彈丸的初速一樣,大倍徑火炮使用的炮彈的發射藥量比小倍徑火炮要少。
戰列艦主炮,追求的是強大的殺傷力,既然在相同口徑下,主炮倍徑越大其威力也就越大,那戰列艦主炮的背景自然是越大越好。
戰列艦在戰鬥中每一次齊射後,或多或少都會因為後坐力產生一定的位移。比如,美國依阿華級戰列艦當9門主炮向同一側方向齊射時,巨大的後坐力竟然能讓整艘戰列艦向另一側平移10米。未解決這強大主炮後坐力問題,當年戰艦設計師們,除了給戰列艦增重和艦體加寬外,使用更大倍徑的主炮也是手段之一。
大倍徑火炮的後坐力低於小倍徑,火炮的燃氣壓力是隨著彈丸在身管內的運動而變化的,隨著彈丸開始運動到出炮口,壓力從零迅速增大到最大再緩慢減小。在壓力從最大慢慢降低的這個範圍內,倍徑越小,炮口壓力越大,燃氣衝出的速度越大,後坐力也就越大。
戰列艦主炮倍徑雖然越大越好,但也不是無限制的。炮管越長,質量也就越大,在自身重力的作用下,時間一長炮管就會產生彎曲,久而久之整根炮管也就廢了。鑄造一根炮管那也是不少錢的。因此火炮的倍徑是要經過嚴格計算的,使其處於一個平衡點上。
就到這裡,各位對此,是否還有其他高見?或者你們還有哪些補充,一起來探討。
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3 # 在十字路口等等你
在一定程度上戰列艦的倍徑是越大越好。和陸軍用於反坦克炮一樣,海軍戰列艦的主炮最主要的也是要進行動能穿甲打擊,而如何提升炮彈的穿甲威力呢?最重要就在於提升火炮的倍徑。在口徑一樣,火炮倍徑增大的情況下火炮的射程、穿深會更高,但是倍徑越長製造難度也就越大,其中最為關鍵的地方就在於,如何保證火炮的身管壽命,因為倍徑越長,所需要的發射藥就越多,發射的膛壓也就越大,對炮膛、炮管的燒蝕是非常大的。
其中最著名的就是義大利維內託級戰列艦上用的M-1934型15英寸(381毫米)艦炮,倍徑高達50倍徑,不僅威力僅次於大和460炮和衣阿華406炮的優秀穿深,而且最大射程也達到大和460口徑打出來的42公里的超遠射程。而代價就是炮管壽命低,其設計的使用壽命只有110-130發,是其他同口徑甚至以上口徑火炮的三分之一。而就連同樣是50倍徑的衣阿華用的MK-7型炮口初速高達884m/s,其嗑藥係數也不過108884而已,而M-1934型炮口初速雖然也達到了870m/s,但是其嗑藥係數卻高達121117。所以被廣大網友稱之為“嗑藥炮”。
而另外一個例子則是發生在日本的九八式100毫米高平兩用艦炮上,雖說美軍38倍徑的127毫米MK-12型艦炮是二戰最好的防空炮,但是九八式的效能卻遠遠高於MK-12,九八式艦炮的倍徑高達65倍,所以各方面有著優秀的效能,但是它同樣有著“嗑藥”的缺點,其身管壽命只有300噸發,而MK-12型卻高達3500發左右,相差了十幾倍啊。而且這樣的炮管生產難度及大,所以本來像讓秋月級擔任防空主力的,但是其炮管生產難度實在太大,從開工到戰爭結束也就生產出一百多座。像大口徑艦炮的生產難度更大,像一戰前美國的305艦炮的製造成功率只有5-7%。
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4 # 打小怪物嘛
這個沒有一個標準答案吧,就說火力投送而言肯定是火炮倍經越大越好,就軍艦而言必須有一個取捨。主炮大了,軍艦噸位隨之上升,隨之犧牲的必然靈活性,故障率也必然升高。
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5 # 九問獵鷹
二戰期間,倍徑50及以上的戰列艦主炮真的不算“很少”例如俾斯麥、衣阿華、蘇聯等。俾斯麥、衣阿華可不是非主流吧?那為何戰列艦主炮倍徑為何大多不超過L50呢?
主炮倍徑,首先我們要知道何為倍徑。倍徑就是指“多少倍口徑”的意思,也就是炮管長度和炮管口徑之比。是衡量一門炮威力大小的重要指標。火炮倍徑一般的演算法是火炮自身的身管長度除以口徑(注意,不是炮身/全炮長度,而是身管長度),得出來的資料就是倍徑。而一般來說,假設發射的彈藥,火炮的口徑等其他因素都相同的情況下,那火炮的倍徑越長,就可以賦予彈丸在火炮身管內有更長時間的加速,從而提高初速,以此來提高火炮的威力與射程。
當然,這只是理論,並非實際,實際上,倍徑並不能無限制的加長,有很多的限制因素,尤其是戰列艦。倍徑過長的副作用也是很明顯的。
提到倍徑之長,以至於長到離譜,就不得不提起一種大炮——超射程炮。這種型別的大炮的代表之一,就是第一次世界大戰期間,德軍的一款威懾力巨大(ps:對,也就是威懾力巨大,至於實際殺傷性嘛…嚇死的能更多點兒…)的超級武器——巴黎大炮。
巴黎大炮起初命名為“威廉大炮”,後因為炮擊巴黎而聞名,故得名“巴黎大炮”。大炮的口徑210毫米,身管長36米。若把炮身豎立起來,其炮口要超過10層高樓的樓頂,最大射程為131km。巴黎大炮口徑小,炮彈輕,殺傷力弱,只是重巡洋艦的主炮口徑而已。
“巴黎大炮”這根長長的炮管是將210mm炮管插進380mm的炮管內拼接而成的,長度達到了36米。其倍徑達到了人類有史以來最大的172!若把炮身豎立起來,其炮口要超過10層高樓的樓頂,至於最大射程為131km。炮彈飛行高度可達40km,也是第一種到達同溫層的人造物品。
看了這些資料,是不是覺得巴黎大炮屌炸天了?然而並不是!恰恰是因為它超長的炮管,為了支撐細長的炮管不至於因為自身重量而彎曲,並最終導致炸膛事故,在整段炮身都加裝了輔助支架。
炮管太長的話會彎地很厲害啊!需要支架拉著炮管減小形變啊!
這不是材料學家不幹活啊!這要怪就怪地球有引力啊!
你說為什麼戰列艦主炮不採取巴黎大炮的方式增加倍徑?
咱們先不說加這些支架拉著炮管有多影響視線了。密蘇里號L50的主炮,炮管長度20米,射程40KM,如果想把射程提高至巴黎大炮射程水平那密蘇里大概是這樣的
你這是想把艦橋都塞炮管裡?倍徑增加可不是單純的炮管加長,而是整個火炮系統都成倍的增加,對於密蘇里戰列艦來說,還想裝配三座三聯裝炮塔?
好,咱們現在把艦橋吃掉了,把火炮吃的也只剩炮管了,那按照二戰的瞄準技術,火炮達到這個射程有什麼意義?
還有非常重要的一點:倍徑太大,導致炮管太長,炮管內壁膛線受到的磨損也會更嚴重,會影響炮管的使用壽命。密蘇里主炮倍徑50,炮管壽命350發,如果倍徑達到倍徑150那炮管壽命100發頂天!而這對於戰列艦而言就是:我特麼群架打得正爽你跟我說要換炮管了?再說了,炮管都特麼是錢啊!!!
好的,如果我說到這裡你還沒明白,那麼我再提一下二戰期間納粹德國的另一門超射程炮——多拉大炮,直接操作大炮計程車兵多達1400多名。那你想象一下把九門多拉大炮以及配套人員拉上密蘇里吧。
那畫面~~我不忍直視~~
正常戰列艦水兵數量
假設九門多拉大炮的人員編制放在戰列艦上,那得是難民船的擁擠度了
因此,戰列艦主炮倍徑並不是越大越好,得有個度。在威力,射程,使用壽命,實用性等方面找到一個平衡點,找到一個合適的倍徑才是正道
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題目問的是倍徑,不是口徑,倍徑就是指“多少倍口徑”的意思,也就是炮管長度和炮管口徑的比值(炮管長度究竟要計不計入藥室寬度這裡不討論,因為沒什麼意義),比如我們平時聽到的44倍徑、55倍徑等,就是指炮管的長度是口徑寬度的44倍或者55倍,下圖是口徑(calibre)和身管長度(barrel length)之間的關係,從圖中可以看出,身管的長度等同於18個口徑的寬度(即圖中的18個圓),也就是18倍徑!
▲口徑和身管長度關係圖
所以,在相同口徑下,火炮的倍徑越大,其炮管的長度也就越長,而既然炮管越長,那麼也就意味著彈丸在炮管裡待的時間和行程也就越長,也就是說,高壓燃氣在炮管內對彈丸做功的時間也越長(即對其加速時間越長),彈丸獲得的出膛速度也就越大,威力和射程同時也更大。既然這樣,那麼是不是對於火炮來說,倍徑越大越好呢?當然不是,因為“倍徑越大、炮管越長、彈丸被加速時間越長、出膛速度更大”這種情況僅僅是理論上的,注意,是“理論上”,實際中卻並不是倍徑越大、炮管越長,火炮的射程和威力也就越大的,限制火炮倍徑的因素有很多,比如其中一種限制因素就如下圖所示:
▲巴黎大炮
上圖中的就是炮管超長的“巴黎大炮”,這玩意的口徑為210毫米,但是身管長度則是達到了36米,也就是說,巴黎大炮的倍徑約為171,這種倍徑應該也就僅此一家了,至於射程,最遠可達131公里。但是炮管太長會有什麼後果呢?大家看圖中我用紅圈圈起來的部分,那些繩子就是用來固定、拉直炮管的,為什麼需要這些繩子來固定炮管?就是因為炮管太長了,在自身重力的作用下,時間一長,彎曲程度就越嚴重,當這種彎曲程度過大的時候,是會導致炸膛的,畢竟,你見過能用彎炮管發射炮彈的火炮?
▲戰列艦炮彈上的彈帶
而炮管長度過大,除了容易導致炮管彎曲之外,也會有其他弊端,就像上面提到的,炮管越長,理論上彈丸被高壓燃氣加速的時間也就越長,但是問題來了,炮管越長,彈丸和膛線摩擦的時間也是一樣會更長啊,這樣就會導致彈丸受到炮管阻力時間也越長,而且膛線磨損和掛銅的情況更加嚴重,什麼是“掛銅”,這個跟炮彈上的紫銅彈帶有關,如上圖所示,這個彈帶材質一般為紫銅或者其他質地較軟的材料,直徑稍微比彈頭大一點點,是凸出來的,而彈帶主要是在發射時起到密封的作用,因為材質較軟,又是凸出來的,所以在發射的時候會陷進膛線裡面(這就是為什麼發射過的彈頭,彈帶上會有齒輪狀的擠壓痕跡,如下圖所示),所以,掛銅的意思就是發射玩炮彈後,彈帶在膛線上的殘留物!
▲被膛線擠壓過的彈帶(發射過的彈頭)
因此,對於火炮來說,其倍徑並不是越大越好,最佳倍徑是要經過嚴格計算的,倍徑太大,導致炮管太長,那麼在自身重力影響下,炮管會更容易彎曲,而且炮管內壁膛線受到的磨損也會更嚴重,會影響炮管的使用壽命,對於戰列艦主炮來說,本來能打300發的,結果倍徑一增大,可能打200發就要換炮管了,難道炮管不用錢?還有就是,炮彈的初速也不一定就會更大,反而由於受到摩擦阻力的時間也更長,初速會出現下降的情況!