猎鹰 发表于 2017-2-6 16:41:39

炮口制退器原理及其优缺点

   很多人在看到火炮时都会发现在炮管口有一个这样的东西,那么这个东西到底是啥呢?有啥用呢?在这里我做个简单的讲解。

制退器原理:

       制退器通常有两种,其中一种是反作用式。在没有制退器的情况下,火药产生的燃气会向前方喷出,产生巨大的后坐力(相当于火箭)。当安装了这种制退器之后,可以把大量燃气引导到侧面,大大减小了炮口方向气体的喷出量从而减小后坐力。侧面的气体流出也会产生很大的力,只不过这两个反方向力量相互抵消,并不会产生后坐力。

       另一种便是冲击式,通常是由多个隔板组成。当弹丸到达炮口处时,炮管内残余的高压气体就冲击到隔板上,产生于后坐力相反的力用于抵消后坐力。同时也有将燃气引导到侧面的功能,也就是说也有反作用式的效果。

优势:
1.减小了后坐力。下图是AC130攻击机的主炮,我们可以看到由于主炮口径巨大会产生巨大的后坐力,为了缓解这个后坐力后面有一个巨大的缓冲行程(当冲量一定时,增大作用时间可大大降低力的大小)。

88裸炮与虎式的88。

由于坦克内空间狭小,不可能有巨大的后坐行程,所以相比于裸炮,虎式坦克的88炮安装了炮口制退器用于减小后坐力。

由于炮的后坐力很大,发射时坦克会剧烈摇晃,严重影响了成员的舒适度和打炮精度。

现代的制退器通常可以抵消30%-40%的后坐力,有了它后坐力可以大大地减小,比如这个瘦弱的妹纸也可以使用巨大的.50口径的枪。


重点不是黑丝,而是巨大的子弹


2.我们可以看到所有的制退器都是把气体引导到左右两端,为何没有上下的呢?其实这是因为在火炮发射时烟雾巨大(特别是早期发射药水平不高时),对炮手瞄准的影响很大。这时将火药燃烧的烟气引向侧面,可以有效的防止阻碍正前方的视野。

既然有了这么多优点,那么为什么不是所用火炮都使用呢?
1.对于步兵有一定的危险性。通过图片我们都可以感受到侧面喷气的强大威力,要是想想站在炮口两端,这个人肯定飞走了。


       在电影《狂怒》中我们都可以发现出现了两种不一样的坦克炮。由于原版定位是步兵支援(相当于英国的步兵坦克),为了安全其并没有使用有制退器的火炮。而最右端的是使用76mm 长管反坦克炮(原来的短75用于反坦克穿深不够)。早期美国是分步兵坦克和坦克歼击车(与苏德无炮塔不一样,美国歼击车是无装甲裸奔抗大炮,具备较高的机动性),而面对德军的重型坦克时往往来不及呼叫歼击车,所以谢尔曼也只能安装更强大的火炮来客串歼击车,当然巨大的火炮也只能通过制退器来降低后坐力来使得小体积炮塔可以塞下这门炮。

2.容易暴露位置,我们可以看到在发射时四面扬起了灰尘,如果是在偷袭,那么已经暴露了身份~~~

3.弹种适应性有限。
我们可以看到现代的主战坦克都没有制退器,这是为什么呢?



因为现代的坦克基本上都是用于发射尾翼稳定脱壳穿甲弹,在遇到制退器时,分离出来的外壳会撞上去,严重影响精度。


总结:
优点:
1.后坐力小
2.防止烟气阻挡视野

缺点:
1.危险
2.容易暴露位置
3.不适合于尾翼稳定脱壳穿甲弹

极客迷螃 发表于 2017-2-6 23:05:30

ls.ls 发表于 2017-2-6 23:07:52

个人认为用萤火虫来举例通过制退器来降低后坐力不太妥当。17磅炮设计之初就有制退器,据说是因为倍径低,火药气体利用不完全(道听途说,酌情食用)。当时的确是因为炮塔原因只能魔改到馒头和狼獾身上(狼獾为此还在炮塔加了配重用来平衡重心)。只不过到了彗星这种就直接阉割掉了倍径和药室容积,使用短弹来妥协。以及apfsds这个,当时17磅已经能发射apds(炮弹工艺问题导致命中率2333333333),或许制退器影响精度这点可以再讨论下?

猎鹰 发表于 2017-2-7 13:36:03

个人认为用萤火虫来举例通过制退器来降低后坐力不太妥当。17磅炮设计之初就有制退器,据说是因为倍径低,火药气体利用不完全(道听途说,酌情食用)。当时的确是因为炮塔原因只能魔改到馒头和狼獾身上(狼獾为此还在炮塔加了配重用来平衡重心)。只不过到了... 我记得发现制退器不适合发射脱壳弹种就是因为当年17磅炮的制退器造成的,这也导致了后期的坦克炮很多都取消了制退器。

ls.ls 发表于 2017-2-7 14:35:39

我记得发现制退器不适合发射脱壳弹种就是因为当年17磅炮的制退器造成的,这也导致了后期的坦克炮很多都取消了制退器。 关于发现制退器不适合发射脱壳弹种这个我没有看见过相关说法,只知道17磅apds命中率差是因为炮弹工艺问题,带制退器可以发射脱壳弹种的炮也很多。我觉得应该是因为炮口扬尘和炮口乱流以及会增加炮管挠度,就是炮口太重了。

猎鹰 发表于 2017-2-7 14:58:35

关于发现制退器不适合发射脱壳弹种这个我没有看见过相关说法,只知道17磅apds命中率差是因为炮弹工艺问题,带制退器可以发射脱壳弹种的炮也很多。我觉得应该是因为炮口扬尘和炮口乱流以及会增加炮管挠度,就是炮口太重了。 在wiki输入 muzzle brake(炮口制退器),在缺点的讲解中也出现了这样的话。
https://en.wikipedia.org/wiki/Muzzle_brake

大致意思就是脱壳弹极易在制退器处撞断,而现代的主战坦克都使用这种弹种,因为取消了制退器。

ls.ls 发表于 2017-2-7 19:38:08

在wiki输入 muzzle brake(炮口制退器),在缺点的讲解中也出现了这样的话。
https://en.wikipedia.org/wiki/Muzzle_brake

大致意思就是脱壳弹极易在制退器处撞断,而现代的主战坦克都... 看了一下,维基这段引用自一本主要讲解轻武器的书,会不会是作者的猜测(别打我)?因为有制退器的炮使用脱壳弹种的例子也不少,如果卡住了我觉得应该更多的是制造的工艺问题吧?

七千八百 发表于 2017-2-7 20:58:45

曾经我以为是装饰用,,,,

ls.ls 发表于 2017-2-8 16:19:36

在wiki输入 muzzle brake(炮口制退器),在缺点的讲解中也出现了这样的话。
https://en.wikipedia.org/wiki/Muzzle_brake

大致意思就是脱壳弹极易在制退器处撞断,而现代的主战坦克都...
上图为2A45。老毛子的D54TS和M62T2也是带有制退器可以发射APDS。现在的轮式坦克多数都有炮口制退器,但是它们基本能够发射脱壳弹种。

克伊鸥 发表于 2017-2-11 19:28:43

带炮口制退器的火炮能不能使用尾翼稳定脱壳穿甲弹主要取决于弹的弹托设计,和尾翼稳定脱壳穿甲弹的脱壳过程有关。

以图上这枚尾翼稳定脱壳穿甲弹为例,脱壳分为两个阶段。在炮弹弹托后部刚刚出炮口时,火药燃气高速从弹托后部的D面与炮口的间隙中冲出,A面B面的气体压力骤降,弹托以此涨断后紧固环,开始与弹体分离。在弹托底部完全出炮口后,高速燃气继续作用在后部的凹槽上,产生动力,弹托继续分离(这种利用燃气使弹托后部分离的方式叫做后效脱壳方式,现在大部分尾翼稳定脱壳穿甲弹都是这种方式)。出炮口8-10倍口径后,燃气基本影响不到弹体了,这时迎面告诉气流冲击在前部的凹槽里,产生的分力涨断前紧固环,弹拖前部与弹体分离。弹托依靠这两个过程获得了各自的速度,飞离弹体。
可以看到,燃气后效脱壳型的弹拖在刚出炮口后就与弹体分离了, 如果炮口有制退器,弹托与制退器相撞会产生很大的扰动,必定严重影响精度。
这倒不是说带有制退器的火炮就不能使用尾翼稳定脱壳弹,如果想让带炮口制退器的火炮也能用,方法也很简单:取消后效脱壳过程,只依靠前部与气流的作用完成脱壳。这种方式叫做单纯空气动力脱壳型。楼上贴出的那张图上的穿甲弹,弹托就是这种方式。这样弹托就会在已经飞离炮口一段距离后才开始脱壳,不会与制退器相撞。问题解决。
等等,如果问题就这样解决了,为什么我们的铁骑不使用这种结构,从而可以安装炮口制退器,提升性能以更好的碾平(杠掉)呢?原因也能简单,单纯空气动力脱壳型的弹托再分离时,前部与气流作用后飞开了,而弹托后部还抵在弹体上,这样仍会给弹体带来扰动,虽然可以依靠精确的设计,使各个弹托造成的扰动相互抵消,但因为制造过程中的偏差,扰动不可能完全相等,仍然会影响弹体的飞行姿势,影响精度。所以,对精度的考虑使铁骑放弃了制退器(当然不止这一个原因,炮口制退器还会让炮管受力 影响炮管的弯曲度什么的)。
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