方面的,除了身管设计,还包括弹药设计和外弹道设计等。比如在设计膛线缠度时,既要满足使用寿命的要求,又要保证外弹道对膛口缠度的要求,因此必须选择合理的膛线结构和膛线曲线方程。膛线设计的基本任务是确定缠度,它是直接影响炮弹飞行稳定性的重要参数,膛口缠度需要结合外弹道和炮弹设计来确定。在膛线类型确定之后,就需要选取膛线的宽度、深度和数目,作为转管炮这种高射速的自动炮来说,膛线的深度宜取百分之一到百分之一点倍口径,比如说咱们的30毫米火神炮,膛线的深度就可以取0.3毫米,而膛线数目宜取2的倍数,最好是4条或8条。”
菲利普感慨道:“设计一款优秀的转管炮并不是那么简单的事呀!仅仅是火炮身管的寿命就是一个大大的难题。高射速的转管炮更是如此,发射时的高温、高压火药气体及弹丸导引部对身管的反复作用,造成膛线的烧蚀和磨损,一旦弹丸达到不正常的前进运动速度和旋转速度,身管报废了。”
由于这个年代的材料和制造工艺水平比之后世有较大差距,因此菲利普也知道要想让火神炮达到较高的寿命,还是有比较大的困难,首先在设计上就要尽可能向着有利于提高寿命的方向努力。美国的20mm口径M61A2“火神”航空机炮由于采用了耐磨材料,炮管的冷却性、抗热蚀性及耐磨性较好,使炮管寿命提高,达到2万发以上。而对于博福斯的火神炮,菲利普估计能达到1万发寿命就已经是奇迹了。
当然,转管炮的整体寿命肯定比普通的速射炮要长。因为小口径速射炮的寿命突出地反映在炮管的烧蚀、磨损以及受力零件的疲劳破损。而转管炮则很好的解决了这个矛盾,因为采用了多根炮管,多套机心共同承担了射弹总发数,比单管或双管的小口径速射炮全炮寿命提高了不少。而且,转管炮由于采用了外部能源动力,遇到瞎火弹不会停止射击,故障率比普通小口径速射炮低一个量级,因为它的各射击循环运动全部是机械强制性的,显然可靠性要比利用火药气体驱动的自动炮要高很多。
尼尔森高兴地道:“菲利普,这下你可没话说了吧!刚才你还说你只懂一点皮毛,但是你下子就解决了我们在设计中遇到的最大难题,这样吧,你再给大家讲讲转管炮的炮弹设计需要注意些什么问题,这样我们也好一起进行设计上的修改。”
菲利普把手上的图纸放到桌子上,自信地道:“不错!光有好的发射装置,而没有好的炮弹,那么这一件火炮武器同样是失败的。炮弹的设计和计算与炮管设计是息息相关的,必须要把它们放在一起进行系统设计。因为炮弹在发射时,弹头沿弹膛运动,承受着多种载荷,在这些载荷的作用下,弹头的零件将发生变形,特别是对于装有复杂精密引信的炮弹更是如此,这些变形必须控制在安全范围内,以保证安全发射和对目标的有效作用。弹、炮之间的间隙、弹带的尺寸如果设计合理,就可以改善弹头的射弹散布,并且提高身管寿命。”
托尼热切地问道:“那我们在设计高射炮弹的时候,应该采取什么引信才更好呢?是触发引信还是机械时间引信更好呢?”
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