军舰主炮上的黑色软管是干嘛的?

2022-07-17 23:57 点击:277 编辑:邮轮网

先说它的名字吧,舰炮身管外循环水冷却系统导管。作用是对炮膛和炮身进行冷却和和清洗炮膛,以实现舰炮的持续射击,保证强大的持续火力。大家肯定听过一个说法叫做一门口径稍微大一点的舰炮火力相当于一个陆军炮兵营吧?之所以舰炮火力如此恐怖就是因为其超高的射速和出色的火力持续性。而保证这两点的重要设备就是舰炮的冷却系统,这个黑色的软管就是舰炮冷却系统的主要设备之一。

黑色软管

二战后导弹技术的完善导致舰炮的地位一落千丈,甚至舰炮无用论大行其道。不过在发展舰载导弹的同时,世界各国其实并没有放弃研发新型舰炮,而且随着科技的发展,现代舰炮已经发展成了一个复杂的舰载武器系统。题主所说的这个黑色软管就是现代舰炮武器系统的重要一个部分——舰炮冷却系统。

现代舰炮武器系统可不止你看到的那个炮管和炮塔,在你看不到的甲板下面,甚至舰桥顶上都安装着舰炮武器系统的设备。现代舰炮武器包括发射系统,供弹系统,瞄准和随动系统,弹药自动控制系统等等几个大的部分。而冷却系统则属于发射系统的一部分,通常安装在炮塔内部和炮管处。

以法国的100毫米紧凑型舰炮为例。法国的这款可是一款经典的舰炮,其冷却系统使用的是外循环水冷系统。外循环水冷系统由两个主要设备构成,一个就是外循环水导管,另一个则是一整套的水气供应系统。本来,军舰长期在海上航行,冷却水可以直接就地取材使用海水。但是海水因为盐类含量太高,使用过后会出现水垢。火炮发射炮膛容不得半点杂物的,发射之后火药渣子都得清洗,洗完了还出现水垢就是做无用功!

所以舰炮外循环水冷却系统使用的水并不是海水,而是淡水!军舰在海上航行淡水非常珍贵的资源,是要绝对供给给舰员饮用的。所以,冷却系统的水来自于海水淡化,而负责海水淡化和负责供水的就是一套水气循环系统了。火炮每发射一枚炮弹,外循环水冷却系统就会工作一次,对炮膛和炮管进行冷却和清洗,然后准备下一发炮弹的发射。所以说,冷却系统是是非转管速射舰炮的必备,否则打不了极发炮管就会报废。

MK-45舰炮

之所以要做成软的,那是因为这个导管一般都会安装在火炮的助退单元附近,火炮助退单元在火炮发射的时候会来回运动。这个导管做成软的的话,可以轻松跟随助退单元来回运动,非常节省成本。而为什么美国主流的MK-45舰炮没有这根水冷管呢?因为一开始这炮压根就没有水冷系统,所以射速在8发/分,甚至在持续射击的时候要下降到2-3发/分。后来到了2002年美国才给这套舰炮系统安装上了内循环的水冷系统,所它看起来依然没有这根黑色软管。

那玩意是给舰炮炮管冷却降温的,名字叫炮管外循环水冷却系统导管。舰炮有一个很突出的特点是什么?射速快,以我国海军的H/PJ-45A型130mm舰炮为例,射速达到了40发/分钟,这种火力基本上等同于一个重炮连了(6炮连或者9炮连),所以,舰炮的射速很高,可以保证强大火力的迅速输出,但是这也同时带来了一个问题:那就是炮管的散热!因为射速越快,火药燃气对炮管的热作用就越明显,炮管升温也就越严重,所以为了保证舰炮的性能,就必须要有一个冷却系统,用来帮助炮管散射降温,以保证火力的持续输出!

▲舰炮炮管下的黑色软管

所以,现代军舰的主炮上都会有一个水冷却系统,以水为冷却液对炮管进行降温清洗,其中,那个黑色软管就是这个冷却系统组成的一部分,也就是一条水管,用来给舰炮炮管输送外冷却水的,整个冷却系统的结构原理大概如下图所示,总共有12个关键部位,比如储液箱、管路、水泵、集水环、散热器等,其中图中的管路(序号2)就是我们题目中说到的舰炮下面的那个黑色管子,作用是在整个循环冷却的过程中,用来输送冷却水的,从而达到给舰炮炮管降温的目的!

▲舰炮水冷却系统原理图

整个系统的工作原理则大概是这样的:火炮开火的同时,冷却系统启动,循环冷却水泵(序号3)会将储液箱(序号1)中冷却液(水)通过管路(序号2)从冷却液入口(序号5)输送到炮管的冷却通道(序号7),当冷却液在冷却通道内与炮管的内层身管(序号8)进行热交换之后,再从冷却液出口(序号10)流出,通过管路流经散热器(序号11)进行降温后流回储液箱。因此,这是一个冷却液循环流动给炮管降温的过程,通过这个循环冷却系统,可以给舰炮起到持续降温的作用,使炮管温度不会过高,保证舰炮的持续火力输出!

其实吧,舰炮的降温方式除了水冷之外,还有一种方法就是气冷,即空气自然冷却方式,额,虽然名字听起来挺高大上的,但这其实根本就不是真正意义上的冷却手段,而根本就是等舰炮自然降温,通常舰炮发射的炮弹超过10发以后,空气散热的速度就达不到炮管降温的要求力量,这仅仅是炮管的一种被动冷却手段;而上面提到的水冷方式,则是舰炮的主动冷却手段,最后再说一下水冷方式使用的冷却液问题,有人会纠结舰炮的冷却水使用的是淡水还是海水,我个人查的资料上显示的是使用淡水,为什么不直接用海水当冷却液?

因为海水的盐分以及其他杂质的含量太高,用来当冷却液的话很容易生成水垢,时间一长就会堵塞冷却系统的管道,使冷却能力失效,而且相对来说,海水对舰炮的腐蚀性更强,会影响炮管的使用寿命,这对于舰炮来说是绝对不允许的,至于在军舰上会不会出现淡水不够用的情况,当然不会!首先,军舰上有海水淡化装置,其次,在舰炮的冷却系统中,冷却液是循环使用的,损耗并不严重,而且,和平时期,舰炮的使用频率较低,也有足够的时间给冷却系统补充淡水,至于到了情况十分紧急的战争时期,会不会直接使用海水给舰炮冷却,这就是另外一回事了!

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