随着坦克的发展,坦克的火炮开始更粗、更长。直到目前最近勒克莱尔曝光的实验型140毫米坦克炮。而除了各路军迷,也有一些沙雕手游广告商在打坦克的主意。最近就在逛贴吧时看到某沙雕手游在做广告时,画蛇添足的给现代坦克P了一个炮口制退器,来显示火炮“够大”,这未免让我觉得有些可笑,而好奇的一搜,居然发现不少广告都是这个思路,强行为坦克加上炮口制退器。那么今天,便来说一说,制退器是什么,为什么有的枪没有,以及为什么现代坦克也没有。
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就不放沙雕手游图片了,大家知道那些是沙雕就行
首先我们来说说炮口制退器的原理,简单的来说,炮弹是靠火药在膛内燃烧产生大量的高压气体推动弹丸运动(高压气体也可以使用压缩气体代替,这就是气枪),而初中时我们会学一个物理定律,叫动量守恒。
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动量定理原理
简单的来说,就是枪支射击时,往前方喷出的燃气和子弹各自的质量乘以时间,数值上等于枪械后退的速度乘以枪械的质量。而后者就是我们常说的后坐力。这也就是为什么同口径的情况下,低速度的迫击炮和枪榴弹后坐力就小。而高初速的反坦克炮后坐力就大得多的原因。
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要知道这个大家伙也才37毫米,还需要驻锄吸收后座,而40毫米低压榴弹可以抵肩发射
而有人就想了,既然火药不可能在子弹出膛口前就燃烧完并且把速度完全降低,可以肯定的是随着子弹的出膛,后面推动他的气体自然速度只会更高。那么能不能利用这些高速气体做些什么呢?
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在枪械上,由于AK的枪管轴线与枪托并非一条直线,在射击时极其容易因为后座产生导致枪口上跳的力矩,所以设计师在改进型AKM上便是充分利用了这一点,射击了斜切式枪口,将一部分燃气向上排出,产生自动压枪的效果。
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图片中红圈处可以看出AKM的斜切式枪口装置,可以有效抑制上跳
部分也有这个设计,因为手持的原因,手枪枪管天然的受力和握持不在一条直线,会产生极大的枪口上跳。
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这是国外爱好者自行设计的一款枪口抑制器的原理图
这里我就要吹爆95式,受很多键盘地摊自媒体的瞎扯,人们对95的映像长期停留在人机工程不好和“基线高,烟黑大,塑料弹匣一捏扁”(实际这是国外网友黑G36发明的段子)。95式的枪口只有一个扩散消焰器来降低枪口火光,并没有AKM和格洛克手枪上的抑制器。
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注意其枪口设计,没有明显的枪口抑制设计
这并非设计师不知道枪口防跳这回事。相反,这是因为初始设计过于优秀导致的。95在设计之初在力学上堪称完美,做到了“七心和一”(指全枪质心、活塞受力中心、抵肩作用力中心、枪机框质心、机头质心、复进机中心、枪管中心都要重合在一条直线上),也就是说子弹击发后产生的后坐力是直线传递到活塞,质心和枪托抵肩的敌方,不会有向上的力矩,自然也就不需要加防跳器了——本来就不会上跳,为什么还要强行加一个,嫌枪不会越打越低吗?单纯从设计的枪口不会大幅度上跳来说,95已经无数次证明,一个新手很容易在第一次使用95时就能轻松上靶。但是这种人机工程上对新人考虑却长期被喜欢装逼花式换弹的靶场圣诞树玩家所忽视。
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将枪口朝地,你能把95竖起来,这背后就是优秀的重心控制,代表射击越平稳
说完了枪口抑制器,这是一种通过让火药燃气向上扩张来给枪口提供向下的力的设计。那么我们能不能让尽可能的减少这些气体直接从炮口前部喷出,甚至是向后部呢?恭喜你,你想到的这个设计,就是炮口制退器。炮口制退器有个共同的特点就是比炮管大一圈,这就是方便气体出炮管后迅速向侧面膨胀,就如同“漏气”一般,并且部分制退器还能通过让部分气体进一步向后排出来进一步降低后座。不但大口径枪械喜欢,早期的坦克也喜欢这种设计。
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虎式的88炮倍径较大,为了降低后座安装了制退器
而到了二战后,大家都没了,但是这种设计在自行火炮上却是常见。而轮式突击炮上又有了,那么这是为什么呢?
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59D坦克开火瞬间,可见炮口气流有多恐怖
有句开玩笑的话叫“娘炮才用XX,真男人都是XX”,其实这句用来形容是否安装炮口制退器倒是很有点意思,因为火炮设计上真的是,有条件就硬抗,没条件才考虑炮口制退器。因为很简单,虽然炮口制退器能大幅度(根据不同火炮和不同设计有10%~50%的效率)降低火炮后座,但是却是有很多致命的缺陷。
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稳定尾翼脱壳穿甲弹,炮口制退器很不友好
首先,炮口制退器的原理是改变火药燃气的方向,这就不可避免的导致枪口的流场会非常复杂,而现代坦克所使用的稳定尾翼脱壳穿甲弹,就很容易因为炮口制退器而无法顺利脱壳,而且复杂的气体流场也会对细长的弹杆产生一种章动的影响,试想一下,如果你丢一个飞镖的瞬间,给飞镖尾部抖一下,那么这个飞镖很大情况下会扭扭捏捏的飞出去,不但没有精度,威力也大打折扣。
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炮口制退器会改变炮口气流方向
其次,坦克还要考虑到隐蔽和步坦协同。像侧面扩散的气流会不可避免的带起地面的大片尘土从而严重暴露自己,然而更为致命的是炮口的超压。要知道炸药震死人其实就是依靠爆炸瞬间的超压。我记得上学时去靶场实习,老师在讲如何使用噪音测试仪的时候明确表示,所谓的大口径火炮炮口,那都不能叫噪音了,因为测噪音的仪器上限只有180分贝,而距离炮口侧面几米处才能勉强保证不会爆表。炮口的那都是叫超压,得用一次性的压力传感器去测量炮口流场的情况。这也就是为什么很多远程压制火炮有时还有防盾设计——至少有防盾后炮组人员感受会好很多。而一旦使用了炮口制退器,那么火炮炮口后方的超压就会大幅度提升(毕竟气流不是全部向前了),这对步坦协同的步兵甚至可能是致命的伤害。
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步兵不能在坦克正前方,一个是容易被压,第二个就是实战中坦克要开火,一开火炮口的步兵就会被甚至死亡
根据老兵回忆录,1979年2月20日,在越南复和县平江渡口的强架平江桥战斗中就发生了一起炮口焰伤人事故。前观负责人石相元副营长在坦克附近指挥射击,坦克突然开炮,导致其脸部烧伤,头发烧焦。警卫员眼睛被烧伤被担架抬下。
而不仅是坦克,细心的人们会发现,很多舰炮,尤其是战列舰时代动辄356,406,460毫米的这些巨炮,也通通没有设计炮口制退器,毕竟反正船都几万吨重了,加上宽阔的炮塔有足够空间布置后座装置,没有必要为了降低后坐力去作死——356毫米巨炮开火时的炮口浪与近距离爆炸几千克纯TNT可没什么区别,安装制退器后不但影响相邻炮管和炮弹精度,更容易导致汹涌的炮口焰直接被改道到甲板上——要知道在没有制退器时,主炮开火都要清空甲板,就是因为炮口冲击波过于巨大。
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战列舰的炮口焰是这样的
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从海水能看出冲击波的恐怖
这么大的冲击波,使用炮口制退器的话,不但可能震坏相邻炮管,甚至能对指挥塔产生破坏。
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美国M109自行榴弹炮,可见其炮口制退器
那么为什么自行火炮却还是选择炮口制退器呢?因为这些都是属于火力压制武器,位于后方,对隐蔽要求较低,同时不怎么担心炮口浪对步兵的伤害,反正炮班都是在炮尾老老实实带着。而且发射的都是几十千克重的榴弹,这时使用炮口制退器所带来的好处远远超出可能的坏处,既然如此,那么凭什么不用呢?而对于轮式和牵引反坦克炮,那就是另一个平衡的问题了。
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法国AMX-10轮式坦克,因为车身轻,不得不使用制退器
由于轮式坦克过轻,在使用大口径反坦克炮时对车体可能会有很大伤害,特别是侧向射击时容易直接翻倒,所以需要高效率的制退器来帮忙降低后座,毕竟,虽然有很多不好的debuff,但是再怎么说那也是105坦克炮啊,总比30小水管强吧。而这种根据火炮载体的需要选择安装制退器则在苏联125坦克炮的衍生品中更为突出。
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这是2S25自行反坦克炮,通过低后座装置不用制退器
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这是牵引版的2A45反坦克炮,由于考虑步兵机动,为了降低后座和重量,就使用了制退器
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而装在坦克上就不要制退器了
但是,也不是说所有的目前主战坦克都不要制退器了,比如丢人的法国鸡,在实验140毫米口径的勒克莱尔时,还是老老实实的采用了炮口制退器。
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2016年时的140勒克莱尔,采用了制退器
所以,制退器这种东西,在枪上是根据其后座大小和力学结构可装可不装,而在坦克上则是能不装最好不装。而在自行火炮上则是无所谓的甚至是能装就装。因此,当我们看到一截炮管时,便是能根据有没有炮口制退器来猜出他大概是属于谁的了。