我們看卡車炮發(fā)射后,炮管顫顫悠悠的,這樣能打的準(zhǔn)嗎?每次發(fā)射都要校準(zhǔn)目標(biāo)嗎?:為提問者細(xì)致的觀察以及善于思考的習(xí)慣點(diǎn)贊,卡車炮在發(fā)射后炮管出現(xiàn)顫顫悠悠
為提問者細(xì)致的觀察以及善于思考的習(xí)慣點(diǎn)贊,卡車炮在發(fā)射后炮管出現(xiàn)顫顫悠悠的現(xiàn)象叫做炮管震顫,炮管震顫現(xiàn)象是由火炮的膛壓以及彈丸在身管中與管壁劇烈摩擦造成的。
震顫現(xiàn)象在所有的身管武器中都會出現(xiàn),包括各種槍械和各型火炮,但不包括火箭炮,因?yàn)榛鸺诘奶艍簶O低,僅憑彈體與管壁的摩擦很難產(chǎn)生明顯的震顫現(xiàn)象,這也是我們看不到火箭炮在開火后出現(xiàn)“顫顫悠悠”現(xiàn)象的原因。
顫顫悠悠的炮管并不會影響射擊精度,因此卡車炮是能打準(zhǔn)的,甚至可以這么說:顫顫悠悠的現(xiàn)象越明顯,火炮射擊精度就越高!因此只要目標(biāo)位置或者射擊諸元不發(fā)生變化,不需要每次發(fā)射之前進(jìn)行目標(biāo)校準(zhǔn)。
那么問題就來了——這是為什么呢?
這還得從對槍械的研究說起:早期,人們就開始研究槍械身管的震顫現(xiàn)象,并且主觀地認(rèn)為槍管震顫現(xiàn)象會嚴(yán)重影響射擊精度,因此第一次以及第二次世界大戰(zhàn)期間的步槍無一例外采用了護(hù)木將槍管包裹的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的設(shè)計,其目的就是希望通過護(hù)木的制約來減輕槍管震顫。
這就是二戰(zhàn)以前幾乎所有的步槍制造都使用大量木材的原因,其中最具代表性的就是英制李-恩菲爾德7.7mm步槍,該型步槍的槍管幾乎全部被護(hù)木包裹,只露出1厘米的槍口也只是為了便于安裝刺刀。
然而這樣的設(shè)計看似能起到約束槍管在發(fā)射后發(fā)生震顫的效果,而實(shí)際上該槍的射擊精度并不高,這也是我軍官兵在“萬國造”時期從來都不喜歡“英77”的主要原因。
直到冷戰(zhàn)后期,隨著對槍械認(rèn)知的進(jìn)一步提高,人們發(fā)現(xiàn)消除槍械震顫對射擊精度影響的方法并不是去盡力制約它,而是盡力不制約它,這樣才能提高槍械射擊精度。
比如說現(xiàn)代高精度狙擊步槍,槍管除了根部與槍膛發(fā)生接觸以外,其它部位一律不能受到制約,就連腳架都不能觸碰到槍管,這么做的原因就是盡力不去影響槍管震顫震顫,從而達(dá)到提高射擊精度的目的,這就是懸浮式槍管設(shè)計。
↓下圖為阿媽萊特AR-50型狙擊步槍,它曾經(jīng)創(chuàng)造過4200米的狙殺記錄,可以算得上“高精度”狙擊步槍了,我們從圖中不難看出它采用了典型的懸浮式槍管設(shè)計,槍管不與其它部位發(fā)生接觸的意義就在于發(fā)射后讓槍管在震顫中自然消除應(yīng)力,任何形式的接觸都會使震顫變得極不規(guī)律,進(jìn)而影響到射擊精度,火炮也是一樣的。
槍管懸浮式設(shè)計的意義在于放任槍管在發(fā)射后產(chǎn)生的震顫,因?yàn)檫@樣的震顫是在一定頻率下的規(guī)則顫動,既不會影響內(nèi)彈道性能,也不會影響下一發(fā)子彈的射擊精度,所以但凡是有高精度射擊需求的槍械在設(shè)計時盡可能地降低槍械對槍管震顫的影響因素,包括槍機(jī)。
這也是幾乎所有的高精度狙擊步槍都采用栓動式槍機(jī),而不是自動或半自動槍機(jī)的原因——在射擊過程中,一旦出現(xiàn)腳架、護(hù)木、槍機(jī)等因素對槍管震顫的影響,那么震顫頻率就會變得沒有定數(shù),震顫波就會變得十分紊亂,對射擊精度影響是非常高的,比如說國產(chǎn)88式狙擊步槍,它的腳架就安裝在槍管上,所以射擊精度十分不穩(wěn)定,這也是它被官兵冠以“88式霰彈槍”惡名的由來。
火炮的炮管震顫現(xiàn)象與槍械的槍管震顫現(xiàn)象在原理上是完全相同的,而且火炮的膛壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于槍械,火炮的炮管震顫現(xiàn)象對射擊精度的影響超過了槍械,比如說國產(chǎn)155mm卡車炮在使用全藥號擊發(fā)時,膛壓接近500MPa,而7.62mm狙擊步槍的平均膛壓僅為360MPa。
這就是火炮在發(fā)射后炮管出現(xiàn)明顯的“顫顫悠悠”現(xiàn)象的原因,那么新問題就來了——顫顫悠悠的炮管如何確保精確射擊呢?
就大口徑火炮而言,對于精度要求最高的是坦克炮,而且坦克炮的射擊環(huán)境為不確定因素極多的機(jī)動狀態(tài),即坦克的行進(jìn)間射擊。
為了確保坦克在行進(jìn)間火炮能準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo),坦克炮采用了液壓炮身穩(wěn)定系統(tǒng),該系統(tǒng)由4個陀螺儀進(jìn)行控制,能起到保證任何顛簸狀態(tài)下炮口始終對準(zhǔn)目標(biāo),所以當(dāng)我們看見坦克在機(jī)動過程中火炮出現(xiàn)“顫顫悠悠”現(xiàn)象時即意味著坦克的液壓炮身穩(wěn)定系統(tǒng)已經(jīng)開啟。
↓下圖為準(zhǔn)備進(jìn)行火炮頂酒杯行進(jìn)表演的日本10式主戰(zhàn)坦克,坦克在以40公里/小時的速度機(jī)動,火炮雖然看起來“顫顫悠悠”,但是安放在炮口上的酒杯一滴酒都不會灑出來,這就是現(xiàn)代坦克炮命中率極高的原因。
而卡車炮在射擊后出現(xiàn)顫顫悠悠現(xiàn)象也說明它的液壓炮身穩(wěn)定系統(tǒng)正在工作,炮管的顫顫悠悠現(xiàn)象是由液壓設(shè)備在努力穩(wěn)定炮身時做出的調(diào)整動作。
它的工作原理是這樣的:假設(shè)火炮射擊仰角設(shè)定為36度,那么陀螺儀就會始終指向36度的仰角上,從而驅(qū)動炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)將炮管控制控制在這個角度上,當(dāng)火炮因擊發(fā)、機(jī)動等因素造成炮管偏離設(shè)定角度時,液壓設(shè)備就會工作,在計算機(jī)的控制下通過液壓產(chǎn)生的壓力來穩(wěn)定和調(diào)整炮管,使其回到陀螺儀指向的角度上。
這就是卡車炮以及其他使用了炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)的火炮最大射速不超過7發(fā)/分鐘的原因,需要特別指出的是火炮除了有最大射速這個性能指標(biāo)以外,還有爆發(fā)射速,比如說155mm卡車炮的最大射速為7發(fā)/分,爆發(fā)射速達(dá)到12發(fā)/分。
由于炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)對火炮身管的穩(wěn)定需要一定的時間,因此制約來火炮射速,在進(jìn)行爆發(fā)射速射擊時就需要關(guān)閉炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng),這個時候卡車炮的炮管就不會出現(xiàn)“顫顫悠悠”的現(xiàn)象了。
這一點(diǎn)在機(jī)動中的坦克上表現(xiàn)得尤為明顯——當(dāng)坦克的炮管在炮塔上紋絲不動時,表示炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)炮管在炮塔上看起來“顫顫悠悠”時,說明坦克已經(jīng)開啟炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)。
↓下圖為泰國陸軍正在測試從我國引進(jìn)的155mm卡車炮,該型卡車炮從展開到裝填全部由液壓系統(tǒng)來驅(qū)動,炮身穩(wěn)定系統(tǒng)則采用與坦克同款的4陀螺儀炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng),當(dāng)射擊后炮管出現(xiàn)顫顫悠悠現(xiàn)象時說明炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)已經(jīng)啟動了。
第一、我們看到卡車炮在發(fā)射后,炮管“顫顫悠悠”的,這樣是能夠打準(zhǔn)的,因?yàn)榕诠堋邦濐澯朴啤笔怯缮砉艿恼痤潿F(xiàn)象造成的,為了克服震顫現(xiàn)象對火炮射擊精度的影響,炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)在陀螺儀的控制下通過液壓設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定,確;鹋谑冀K指向設(shè)定角度,所以“顫顫悠悠”的火炮反而打得更準(zhǔn)。
第二、不管是火炮還是槍械,在發(fā)射后身管都會出現(xiàn)“顫顫悠悠”的震顫現(xiàn)象,而這樣的震顫是一種有規(guī)律的、在一定頻率下的震動,有規(guī)律的震顫是可控的,并不影響射擊精度,身管倘若震顫受到其他因素影響,發(fā)出沒有規(guī)律的不可控震動,這個時候就會嚴(yán)重降低射擊精度了。因此火炮即使沒有炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng),炮管在發(fā)出震顫時對射擊精度的影響并不明顯,完全不需要每次發(fā)射時校準(zhǔn)目標(biāo),除非其它因素影響到炮管的正常震顫。
結(jié)語
在射擊過程中需要頻繁重新校準(zhǔn)目標(biāo)的火炮往往是那些沒有使用液壓炮身穩(wěn)定系統(tǒng)的傳統(tǒng)牽引式火炮,比如說國產(chǎn)66式152mm牽引式榴彈炮。
該炮采用駐鋤和千斤頂來穩(wěn)定炮身,火炮射擊時產(chǎn)生的巨大后坐力以及炮身產(chǎn)生的震顫應(yīng)力全部通過駐鋤和千斤頂傳導(dǎo)至地面。
這就意味著駐鋤和千斤頂在多次傳導(dǎo)應(yīng)力以后會發(fā)生移位現(xiàn)象,從而導(dǎo)致彈著點(diǎn)隨著炮擊次數(shù)的增加而加劇偏差,所以這樣的火炮才需要進(jìn)行校射,即題目中所說的“校準(zhǔn)目標(biāo)”。
以66式152mm牽引榴彈炮為例,每輪多發(fā)極速射以后都要重新進(jìn)行諸元計算校射,因?yàn)槊堪l(fā)射一發(fā)炮彈,駐鋤都會產(chǎn)生3密位左右的偏差,這也是老兵常說“一個彈坑不會掉進(jìn)兩發(fā)炮彈”的原因。
↓下圖為射擊瞬間的法國“凱撒”155mm卡車炮,紅色箭頭指示的是嵌入地下的火炮駐鋤,開炮瞬間引起地面大量灰塵飛揚(yáng),說明這個炮位的土質(zhì)疏松,如果是傳統(tǒng)牽引火炮,這一炮所產(chǎn)生的后坐力足以影響到火炮射擊精度,需要重新加固駐鋤坑的同時還要重新校射,而配備炮身液壓穩(wěn)定系統(tǒng)的火炮就不需要,可見炮身的“顫顫悠悠”現(xiàn)象從來都不是影響火炮射擊精度的因素。
卡車炮發(fā)射炮彈之后,你看到那個炮管顫顫巍巍的你就認(rèn)為那不夠炮彈,他打不準(zhǔn)嗎?實(shí)際上炮彈在炮管里面的時間很短,幾毫秒以內(nèi)炮彈就已經(jīng)出膛了。之后炮管在顫顫巍巍的已經(jīng)和炮彈沒有關(guān)系啊,你只要在前面幾毫秒以內(nèi)保證炮管方向高程是固定的就行了。后面的炮彈要打的話,讓那個炮管停下來之后恢復(fù)到原位,再繼續(xù)開炮,一樣的。就算是自行火炮,每一分鐘的持續(xù)射擊時間也差不多只有4~5花。
能,注意看,說不能的基本上是軍盲
這種炮打不中的。
你見過哪門炮哪種炮打完以后不振動的,口徑越大震的越厲害,不照樣發(fā)射炮彈嗎?
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