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近防炮炮管如何冷却?

2020-10-09 04:01阅读(67)

近防炮炮管如何冷却?:这个问题老梁来回答。近防炮?这哥们吐子弹的能力堪称一绝啊,那火力一开,子弹是瞅不见,但枪口那火苗子能喷出一米长,给人感觉:-近防炮

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这个问题老梁来回答。

近防炮?这哥们吐子弹的能力堪称一绝啊,那火力一开,子弹是瞅不见,但枪口那火苗子能喷出一米长,给人感觉就这火苗子烤个乳猪分分钟钟这就得熟透了,那子弹壳乒乒乓乓跟流水一样的往地上砸。

所以大家伙瞅到近防炮开火的时候,就一个想法:“这货咋就这么威武呢?有那么个终结者里头施瓦辛格T800的意思!”

有心细的小伙伴一准又会冒出一个念头,这哥们火力这么猛,他怎么不怕枪管发热呢?

的确,不管是枪还是炮,子弹打多了这都的发热,过分的时候那都能红热起来,整根烟按上去就能着,这都不带吸的。

您比方说希特勒电锯,美国诺曼底登陆,就这么一挺一口气打光一万两千发子弹,横扫数千名美军,那枪管据说丢地上能把草都给你点着了。

炮管他也不例外,当年越方拍胸脯喊自己是世界第三小霸王,牛哄哄的揍了这吓唬那个的,结果咱给他来了一个老山收复,那炮兵一天的功夫就揍光了一个月的炮弹量,就那炮管漆皮都大块大块的往下掉,同样是按上个烟头就能着。

可见只要是热武器,打多了弹丸,枪管发热这都是正常。所以近防炮他也怕,难道他是有啥冷却方法?

其实目前不管什么管,他的冷却方法无非就两种,一种是空气冷却,另一种就是水冷。

大部分的近防炮采用的是空气冷却,一小撮使用水冷,你比方俄罗斯AK630近防炮用的就是水冷。

而这些还不算什么,近防炮能够迅速冷却的最大原因,是这货的枪管可不是一根,而是七八根,甚至是十几根捆到一块的使唤,同一时间只有一根枪管在吐子弹。

就跟咱上班三班倒一个道理,一个工作其他都休息,休息的功夫就把这口气喘匀了,枪管也就冷却了,说穿了就是加特林的工作原理。

说真格的这还不够,因为近防炮的射击能力,少则每分钟七八千发,多则上万发,那是杠杠的你。比方说1130近防炮这哥们一分钟就您给你整出11000发,这要是均摊到每根枪管那就是每分钟1000发,您要是这么去整,加特林原理加持下的近防炮枪管们也受不了,不到一分钟枪管就能给你整报废了,烧化了都有可能。

所以近防炮他的备弹量不多,也就是说他不会让你一分钟真的能打出去11000发。

就拿1130近防炮来说,他的备弹量也就是1280发,牛吧,就这点子弹八秒就能揍个精光,就这么摊下来每根枪管也就打个一百来发就没弹可打了,发热?不存在的!

说道这里估计有小伙伴要问了:“这不开玩笑嘛?打战你还玩这个心眼?这不找死吗?”

啊!这其实军工们早就想到了,近防炮吗?干嘛的!敌人,或者鱼雷导弹已经到了眼跟前了才开火的物件,这是军舰最后的一道防线,这道防线要突破也就是几秒的时间,他不会给你留个三五分钟的时间,让你想对策的。

所以8秒的备弹量足够,要么你把他干掉,要么你也别想了,他已经在你身边炸了,想的再多也没有用。

而且现在的近防炮那不是人工操控的,那都是计算机数字化操控的,毕竟就几秒钟的时间,人看见到大脑计算,在到大脑发出指令,转向扣动扳机,啥黄瓜菜都得凉。

好了,今天就写到这里,喜欢的朋友加个关注,顺手点个赞呦!

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所有近防炮的最大能耐大概就是射速极高。荷兰的守门员系统最高射速为4200发/分;美国的密集阵系统最高射速为4500发/分;俄罗斯的AK-630 M2系统、“卡什坦”弹炮合一系统能达到每分钟一万发,中国的730近防炮最高射速超过6000发/分,它的改进型号1130近防炮的最高射速更是达到史无前例的11000发/分,故而得名万发炮。

这些近防炮的射速足以令其他火炮目瞪狗呆。对于其他火炮来说,限制它们射速的一大原因就是高速持续射击时炮管会过热,无法及时冷却。那么,这些近防炮是如何解决炮管发热问题的呢,是不是采用什么特殊的冷却方式?

其实,近防炮并没有采用特别的冷却手段,绝大多数的近防炮都是采用空气冷却方式。只有俄罗斯的AK630近防炮比较特殊,它采用和舰艇主炮普遍采用的水冷方式。所以很多近防炮的冷却能力甚至不及射速只有几十发/分的舰艇主炮。冷却能力不强的近防炮不怕炮管过热的最大秘诀其实很简单粗暴——增加炮管数量。近防炮的炮管数量达到6、7根甚至是11、12根之多,射击时是每一根炮管轮流旋转射击,所以分配到每一根炮管上的任务并不算很重。例如1130近防炮11000发/分的射速,分配到每根炮管也就是1000发/分。
特别重要的一点是,近防炮的射速虽高,但是它的备弹基数并不多。中国730近防炮的备弹只有640发,1130近防炮的备弹量也不过为1280发。1130炮与早于它装备的730近防炮相比,采用了两侧各设一个弹鼓的设计,备弹1280发。新的弹鼓布局有利于整体稳定性的改善,令1130炮能够以更为优化的攻击方式迎战来袭目标。大概8秒内就能够把备弹打完。而在这8秒内,每根炮管分摊下来不过也就是需要打出约116发炮弹。 更何况在很多情况下,近防炮往往不需要以最高射速射击,也不需要在一次射击中就把全部弹药打光,所以每根炮管承担的压力就更小了。近防炮的转膛炮管射击模式,也能够比普通的气冷方式更快速地引进气流对炮管进行冷却,让每根炮管降回正常温度进行下一次射击。说到这里,可能有些读者就会打破砂锅问到底:为什么近防炮不多备一些弹药呢?实际上,近防炮已经是军舰的最后一道防线了,这意味着留给近防炮拦截对方突防兵器的时间已经非常非常有限。近防炮拦截突防导弹就是一锤子买卖的事,没有第二次机会,所以很多时候备弹再多也没有用。贸然追求更多备弹,会影响近防炮的适装能力、指向速度,这显然是得不偿失的。

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近防炮利用气冷就可以满足要求,不像大口径舰炮那样要额外的水冷系统。下图为我军730近防系统,不管是什么近防炮其实每次只有1根炮管在开火

关于近防炮冷却的问题我们说2点:1.射速。2.射击时间。

先说下射速问题,近防炮虽然射速非常快,但是有一点我们要注意,他每次只有1根炮管在开火,这么高的射速平摊到每根炮管上其实并没有想象中的那么“恐怖”。就拿我们熟悉的730近防炮来说,他的射速为每分钟4400发,这样平摊到每根炮管为每分钟628发,也就是每秒10发。而1130近防炮每分钟10000发,平摊到每根炮管为每分钟909发,也就是每秒15发。总的来看1130平均单管射速比730要高不到50%。

每分钟909发是什么概念呢?下图为德国在二战时期的MG42通用机枪,他的射速为每分钟1400发,论单管射速其实比1130还要高。

另一个问题:射击时间。近防炮不会持续性的“哒哒哒”进行高速射击,单次射击时间一般不会超过2秒,一方面是近防炮已经有独立火控进行精准控制,另一方面是节约弹药,毕竟普通近防炮的备弹就是1300发左右,能做到“精确”就容不得浪费。其实这样算下来2秒钟的时间730近防炮打出去150发左右炮弹,平均到每根炮管在20发左右。而1130在2秒钟内可以发射330发左右,平均到每根炮管30发左右。如果2-3秒的射击还未将导弹拦截,那么就说明近防炮对这种导弹的拦截非常吃力。

所以近防炮这种武器表面看起来拥有极高的射速,对炮管是极大的考验,但是考虑到射击时间不长、单管射速中等的情况下其实风冷已经可以满足他的降温需求。如果真的承受不住,那么可以将近防炮的射速调低,比如730可以降到2200发每分钟,这样每根炮管有更充足的冷却时间。在风冷满足降温要求的情况下额外的增加水冷反而是增加了结构的复杂程度。

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近防炮的炮管是直接采用风冷的方式冷却,我们以美国的“密集阵”近防系统为例,看下图,是“密集阵”近防炮的炮管特写,从图中我们可以看到,这6跟炮管都是直接暴露在空气中的,上面并没有看到有类似水冷管这样的液冷装置。
众所周知,近防炮的射速很快,就比如上面提到的“密集阵”,每分钟的射速高达3000~4500,乍一看这样的射速好像确实很唬人,但是别忘了这种每分钟三四千发的射速是由六根炮管打出来的,而不是一根,所以,就算是以最高射速4500发/分钟来计算,一平摊到6跟炮管,那么那么每根炮管的射速就只有每分钟750发了,比一把步枪的射速也没高到哪里去,而且,不要以为近防炮可以长时间开炮,实际上这玩意的工作时间也就只有几秒钟,为什么?

▲“密集阵”开火

首先,“密集阵”的有效射程为1800米,最大射程记录是5486米,至于“密集阵”近防系统的雷达探测距离,像飞机这样的大型目标为15公里以上,如果是反舰导弹这样的小目标,探测距离则是在6~8公里左右,但是为了保证拦截效率,一般要等到目标进入到3公里内的范围内才会开炮,而对于那些超音速反舰导弹来说,两三公里的距离可能四五秒钟就能飞完了,所以,密集阵的反应和开炮时间加在一起也就几秒钟,这几秒钟内如果没有把导弹打下来,那就说明拦截失败了,而几秒钟才能打出去多少炮弹?一分钟60秒才4500发,4秒钟就300发,平均下来一跟炮管实际上也就打50发炮弹,打完就收工了,而几十发炮弹打完,炮管温度还不至于升到需要液冷的程度。

还有一点,就是近防炮自身的储弹量,“密集阵”的总储弹量只有1550发,最大连续射击数更是只有1000发,如果以最大连发射数1000发来计算,那么每根炮管实际上也只能打160多发炮弹,而在实际拦截中,近防炮基本上也不会遇到需要连续开火的情况,所以,近防炮的炮管直接用风冷就行了,毕竟实际上的工作时间很短。最后再说一下,近防炮炮管使用风冷,但是里面工作的电子设备还是有专门的液冷系统的,比如“密集阵”近防炮的电力供应为440伏/60赫兹的三向交流电,搜索状态时功率18Kw、追踪状态时功率70kw,在全系统运转时每分钟需要31.75升的冷却水。

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目前各国的近防炮采用的都是气冷式。因为近防炮是转膛炮,射速虽然高达每分钟数千发到上万发,但那是靠多个炮管实现的。以目前射速虽高的1130为例,射速达到10000发/分钟,平摊到每个炮管上才900多发;此外,近防炮的备弹数量也就是几百发,顶多1000发出头。比如我们的730近防炮只有1个弹鼓,备弹640发,1130有2个弹鼓,备弹1280发。持续射击下打光所有弹药也就是几秒钟的事情,还没达到到炮管过热的限制;实际使用时为了防止过快打完备弹,炮组人员往往还会调低射速,以保证低烈度条件下火力持续性高一点;但射速一降低,炮管发热程度就不需要担心了。再加上转膛炮打高速旋转下,也有利于引入新的气流降温,所以不管怎么打都不会损坏炮管,完全不需要额外冷却方式。

像这样打,全射速几秒钟就会打光弹药

1130近防炮的炮管是裸露的,完全靠空气冷却

AK630,在6个炮管外部放了一个金属套筒,可以起到结构加强,也可以通过传导散热

密集阵和守门员,730和1130结构和这二者很相似

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图片上是我海军H/PJ12型7管30毫米近防炮。它是我海军第一型真正意义上的近防炮,理论上可以拦截目前世界所有现役的“亚音速”飞行导弹。

H/PJ12(730)近防炮总体性能先进,30毫米口径弹药威力很大!可以3000米外来袭的亚音速反舰导弹、射速高达4200发/分钟,是对抗目前世界上的主流反舰导弹,比如: 鱼叉、飞鱼…亚音速导弹得心应手的装备。

海军730近防炮还衍生出了“陆盾2000”型陆上近防炮,为陆军机械部队和火箭军导弹部队提供防空掩护,可拦截“战术战斧”一类是巡航导弹和激光制导航弹。

关于近防炮炮管冷却的问题,730近防炮理论最高射速为4200发/分钟,一秒钟才70发的发射量,如果均摊到7根炮管是10发/秒钟,持续射击2秒钟时间单管为20发,这与现代的小口径班用轻机枪的射速一样…并且,近防炮基本是一次齐射持续时间都在2秒钟内,不会连续不断射击,因为它的弹药储备并不多只有600~1000发,这些弹药要分配使用,拦截次数至少要在4次以上,弹药必须省点用!所以,受各种因素的限制,近防炮并不是想象的那样射击不断,间歇射击可以保证炮管在空气中冷却的时间…即便是所谓的高射速也不会对炮管有太大的伤害。
由于,现代反舰导弹已经往超音速方向发展,已经有了几型2.5马赫飞行速度的反舰导弹服役,H/JP-12型近防炮的射速和炮弹发射量拦截超音速导弹已经力不从心了!我军根据需要又研制出了H/PJ-11型11管近防炮。

H/PJ-11型近防炮,根据目前公开的资料表明它的最高理论射速是11000发/分钟,也就是说它一秒钟可以发射出166发炮弹,而一次拦截火力持续时间为1.5-2秒钟,发射炮弹的数量是250-330发炮弹,单根炮管1.5~2秒钟的炮弹发射量大概在30发以内,一秒钟在15发,总体射速比730近防炮有提高,但是对炮管影响也不大。
俄制“卡什坦”
近防炮。别看它射击猛烈,但是这种由两门炮组成的近防系统在射击时抖动很大,振动波会相互干扰!严重的影响到了射击精度…而近防炮恰恰是要求射击精度很高武器。

现代小口径炮管制造水平已经很高了,在允许值范围内高速射击并不会影响到炮管的寿命!并且加特林炮炮管旋转射击原理就是一种冷却方式。

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近防炮泛指多管转管式或多管非转管式速射炮,它的特点是射速极高,一般为3000发/分~12000发/分,比如说我国的舰载1130型11管30mm近防炮最大射速达到了11000发/分,可以拦截飞行速度在2马赫以下的来袭目标。

高射速带来的问题在于身管的极速过热,毕竟制造火炮身管的材质为高硬度常规武器合金钢,这类钢材在连续射击时的加热速率为10℃/秒,这就意味着如果以高射速连续开炮4秒,那么身管温度就会上升到接近500℃。

如果射击行为持续,那么在持续射击超过7秒以后,身管温度就会超过710℃,而这恰恰是常规武器合金钢的拐点温度,当温度超过这个数值时,其硬度就会下降,持续射击行为将会快速磨损膛线,进而高速消耗身管寿命。

举个例子:国产730/1130近防炮的身管是一种采用碱性电炉加喷粉处理加电渣重熔法冶炼工艺生产出来的镍基铬钼钒合金钢制造,设计寿命为30000发。

果射击时使用6000发/分的档位,那么连续射击达到5分钟以身管温度就会超过710℃,其硬度将明显下降,膛线就会被严重磨损,从而导致射击精度严重降低,身管就相当于报废了,所以高射速自动武器的身管冷却是很重要的,高效的冷却方法将会提高自动武器的火力持续性以及身管寿命。

鉴于近防炮的特殊结构,它们很难像单炮管或双联炮管那样使用循环水进行冷却,所以近防炮的身管冷却是一个长期困扰工程师们的问题,那么究竟怎样为结构特殊的近防炮进行冷却呢?我们从以下几点来进行分析。

下图为俄制AK-130型130mm双联装舰炮,由于射速高达75发/分,因此火炮身管需要高效的冷却手段来防止发生过热现象,图中缠绕着火炮身管的黑色软质管道为火炮水冷系统的循环水胶管,当火炮系统启动时水循环系统也随之启动,在开火时身管的热量将会被循环水带走,从而达到冷却身管的目的。

高射速自动武器的身管冷却方法主要有水冷和风冷两种

身管冷却是伴随自动武器发展的一个永恒话题,比如说在发明机枪时,马克沁就曾经被这个问题所困扰,因为他所设计的机枪射速高达600发/分,如果没有高效的身管散热措施,那么机枪在进行2分钟的持续射击以后就达到材料承受极限了。

为了解决这个问题,马克沁设计了水箱冷却技术,即在枪管上集成一个筒型水箱,利用水100℃的沸点原理来为机枪身管散热,只要水箱中确保有足够的水,枪管就能始终保持不超过100℃的工作环境。

水冷式散热是迄今为止效率最高的身管散热方式,它不仅被用于机枪散热,而且广泛应用到各型火炮的身管散热上,比如被誉为舰炮中的AK-47的意大利“奥托.梅莱拉”76mm舰炮就采用了水冷式散热,即敞开式循环冷却系统。

水冷式散热虽然效率很高,但是系统过于笨重,只适合有载具的武器系统,许多没有载具的武器在使用水冷式时将会大大增加武器重量和结构复杂性,因此风冷式散热技术被发明出来。

所谓风冷式说白了就是自然冷却,很显然,被加热到极限温度的钢质身管的自然冷却是一个漫长的过程,比如说一根被加热至发红的钢筋(Q235钢筋,900℃),让其自然冷却到可以徒手触摸的温度时(<70℃),一共需要近40分钟。

为了加快冷却速度,风冷式散热的枪炮身管会进行散热设计,比如说通过在身管表面加工散热槽、添加散热片等等方式来提高散热效率。

最具典型代表的风冷式自动武器是二战日军装备的92式重机枪,该枪的枪身和枪管布满散热片,大量散热片的使用使其全枪重量达到了惊人的55.3Kg(包括27Kg的枪架)。

不管是加工散热槽还是添加散热片,身管的冷却总是需要一个过程的,所以风冷式自动武器的身管往往设计成具备可更换的性能,即快速更换身管。

比如说班用机枪和通用机枪,当连续射击超过600~700发子弹以后就需要跟换枪管,使机枪在战斗中继续发挥火力持续性,而更换下来的过热枪管则有条件进行快速风冷散热。

下图为正在快速更换通用机枪过热枪管的士兵们,从士兵的装束来看,机枪的使用环境应为极寒地区,在这种条件下更换下来的过热枪管风冷式散热速度是非常快的,所以任何一种采用风冷式散热设计的自动武器都应该具备身管快速更换的功能,否则身管的风冷式散热就相当于没有散热设计,冷却速度将会是一个非常缓慢的过程。

近防炮由于结构特殊,所以只能采用风冷式对炮管进行冷却

近防炮是一种在短时间内向目标泼洒大量弹药来提高命中率的高射速自动武器,比如说国产1130近防炮,在开火时每秒发射弹药166发,如果连续开火4秒就相当于向目标泼洒664发炮弹,只要确保其中1~2发炮弹命中就能达到拦截目标的目的。

为了达到这样的高射速,近防炮只能采用多管设计,大部分近防炮使用加特林式的转管结构,在高速旋转中实现高射速,比如美国的MK-15型“火神”密集阵近防炮,它拥有6根炮管,通过控制变频电动机的转速来实现对射速的控制,当为3000转/分时,即射速3000发/分。

少部分近防炮使用多管不旋转阵列式结构,用多根炮管同时击发实现高射速,比如西班牙的KAB-001式“梅罗卡”近防炮,它由12门20mm“厄利空”自动炮组成两排阵列,每排6门,单门射速450发/分,12门齐射时相当于5400发/分。

不管是加特林式结构还是多管阵列结构,这些近防炮都有一个共同特点——结构复杂。所以很难做到为每一根炮管进行水循环冷却,只能采用最简单的风冷式冷却。

对于轻型自动武器而言,如果战斗激烈到风冷已经无法满足身管冷却需求时,可以跟换枪管来达到持续输出火力的目的。

而近防炮就不同了,由于复杂的多管结构设计,当身管出现过热现象时并不具备快速更换的功能,唯一的选择就是停止射击,开启自然散热的“风冷”模式,好在军舰在大洋中航行时会产生一定流速的气流,身管散热速度还是非常快的。

发热钢质炮管的“风冷”散热速度与它的导热系数有关,通常用W/m.K来表示,其中“W”指热功率单位,“m”代表长度单位米,而“K”为绝对温度单位(可用℃代替),该数值越大说明导热性能越好,散热功能也就越好。

镍基铬钼合金钢的导热系数约为45w/(m.K),当军舰航速为20节时(37公里/小时),军舰上可产生4级逆风(风速在5.5-7.9m/s、风压为18.9-39Pa),假设过热炮管停止射击时的温度为710℃,那么在4级逆风下散热速度将达到40℃/分,耗时不到20分钟的时间炮管就能散热到100℃以下,此时火炮又具备开火条件了。

我们可以做这样的实验来证明风冷式散热的效率:用两根钢筋同时加热至900℃,其中一根放置在无风或微风环境中自然冷却,另一根用压缩空气模拟4级逆风进行吹拂散热,实验结果必然是用风吹拂的钢筋冷却速度远远快于自然冷却的钢筋,舰载近防炮的风冷式身管散热原理与用压缩空气吹拂降温的钢筋相同。

下图为西班牙“梅罗卡”近防炮,它由12门“厄利空”20mm自动炮“拼凑”而成,是西班牙海军“低成本、高效率”要求下的产物,所谓一分钱一分货,这货价格只有加特林式转管近防炮的1/3,因此理论命中率为86%,实弹打靶中连60%都做不到,重点是如此复杂的结构真的很难为其设计水冷却系统。

近防炮在实战中并不需要专门的冷却方法进行身管冷却处理

尽管近防炮在军舰航行时产生的逆风下可以快速散热,但是散热期间毕竟出现了火力空挡期,那么问题就来了——为什么不为近防炮设计转用的身管冷却装置呢?其实答案很简单:没有需求!

近防炮的全称为“近程防空高射炮”,其最大拦截距离为5000米,有效拦截距离为1500米,拦截对象为飞行速度在1.5~2马赫以下的空中目标。

在单舰或舰队进行防空作战时,军舰往往能形成一个高度20000米,方圆30000米的立体防空网,舰上搭载的先进相控阵雷达系统能够探测该空间的来袭目标,当单目标或集群目标进入15000米的拦截范围以后,雷达系统(单舰)可监视200个目标,并引导导弹对其中最具威胁的50个目标进行拦截,这就是“区域防空”概念,即美国的“宙斯盾”舰载防空系统和我国的“中华神盾”舰载防空系统,它的用途主要是应对饱和攻击的反舰导弹。

如果来袭导弹出现拦截失败,那么这些导弹在距离舰队50公里时近程防空导弹系统将会被激活;来袭导弹飞行至20公里时系统开始锁定,距离10公里以后开始发射导弹进行拦截。

这类近程导弹防空系统最具代表性性的是美国的“海拉姆”导弹系统和我国的FL-3000N导弹系统(网友戏称“要你命3000”),近防导弹单发命中率≥90%(2马赫目标),在双发拦截时可确保100%命中。

假设在远程、近程防空系统的拦截之下仍然存在“漏网之鱼”,这个时候就轮到近防炮发挥作用了。

当“漏网之鱼”飞行至5000米距离时,近防炮系统锁定目标并进行第一轮开火拦截;当目标抵近至1500米时,近防炮进行第二轮开火拦截(最后一轮)。

近防炮的命中率一般为92%~94%(我军装备的1130近防炮最高射速超过了10000发/分,单次拦截命中率可达94%),两轮拦截以后可确保100%摧毁。

可见近防炮发挥作用时已经是防空作战中的“最后一哆嗦”了,因此称其为“最后一道防线”,如果连这道防线都被突破,那就意味着我军舰艇被命中,战斗结束了。

由于近防炮只发挥“最后一哆嗦”的近程防空作用,实战中只有两次开火拦截机会,假设每次开火持续时间为4秒,射速为最高档的11000发/分,那么8秒时间将能向目标泼洒1328发炮弹。

然而近防炮的弹仓容量均不超过2000发,比如说国产1130近防炮的弹鼓最大弹容量为1300发,弹药库备弹800发;国产730近防弹鼓最大炮弹容670发,弹药库备弹800发;美制MK-15“密集阵”弹仓最大弹容量为800发,弹药库备弹1200发。

如果在拦截第一波“漏网之鱼”时耗尽了弹仓内的炮弹,那么在第二波导弹来袭时近防炮还有有一次拦截机会,这个时候士兵们就需要从弹药库内取出炮弹为近防炮进行装填。

这个过程一般为15分钟左右,而近防炮就可以利用这段时间对身管进行冷却,待弹药装填结束以后身管温度至少能冷却到300℃以下,这时候近防炮又具备开火条件了。

当备用弹药耗尽以后,身管的冷却与否已经不重要了,因为第二波来袭导弹仍然出现“漏网之鱼”的现象说明敌方饱和攻击程度已经超出我军舰艇防空能力之外,战斗结束了。

下图为正在以6000发/分最高射速对空射击的美制MK-15型“密集阵”近防炮,近防炮在实战中只有2次开火拦截的机会,连续输出火力时间不到8秒,身管寿命不超过5分钟,因此完全没有必要专门为其设计冷却系统,或者说它根本不需要冷却。

综上所述我们可以得出这样的结论

第一、近防炮属于结构复杂的高射速自动武器,因此无法采用冷却效率极高的水冷式散热,只能采用传统的风冷式散热来对身管进行冷却。

第二、近防炮的载具一般为军舰,而军舰在航行时会产生一定流速的“逆风”,当身管出现过热现象时,“逆风”可快速为身管进行冷却。

第三、近防炮属于舰载防空网中的“最后一道防线”,有效拦截距离仅为1500米,当来袭目标到达这个距离之前只有两次拦截机会,在拦截过程中不论命中与否,两次开火机会用完以后即意味着战斗的结束,这个时候身管是否冷却已经不重要了,所以近防炮没有也不需要专门的冷却设计。

结语

在实战中,近防炮的意义不在于进行几次开火拦截、拦截多少目标,而是在于“一弹未发”。

当近防炮在战斗中“一弹未发”时,表示我军防空网已经成功拦截所有来袭目标,拦截效率非常高,没有任何“漏网之鱼”,说明我军掌握了战场主动权,胜利在望。

当近防炮在战斗中对来袭目标进行开火拦截时,表示敌方攻击力度超过了我军防御能力,舰队安危难以保障,如果这样的拦截反复进行数轮,那就意味着我军在战场上处于极度被动的局面。

这也是近防炮射速极高、而供弹量和备弹量极低的主要原因,所以舰队和舰只的主要努力方向始终是打造一个完善的中远程、近程导弹防空网,使近防炮没有发挥作用的机会,这样的防空能力才能确保我军在战场上始终掌握主动权。

所以近防炮的冷却方法往好听了说就是“风冷式”自然冷却,而客观一点来说就是根本不需要冷却。

下图为俄制“卡什坦”6管30mm双联近防炮,为了提高射击稳定性,每门“卡什坦”外部都安装了护套,护套的使用会明显降低火炮身管的风冷式冷却效率,但是基于近防炮在实战中只有最多两次开火机会的考虑,射击稳定性显然要高于身管冷却,因此俄罗斯在设计该型近防炮时直接抛弃了身管冷却的考虑,事实证明它真的不需要什么冷却手段来为身管进行冷却。

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近防炮不用冷却,如果把目标打掉了,等下次再用时就自然冷却了,如果没有打掉目标,它也就没机会冷却了。

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这个冷却的问题根本不需要了,再怎么考虑也没什么用。现代的近防炮都采用的是加特林发射方式,也就是说转膛方式,在这种情况下,别看它发射的炮弹数量很多,但是单个炮管所发射的炮弹数量不多,而且对于这款武器,它配用的备弹数量不多,通常来说,也就是说连续发射十几秒就可以打出全部炮弹,对于正常的枪管来说,连续十几秒钟的发射还没有达到温度高到不可能射击的水平。

这样就不用考虑什么冷却问题,只要能考虑,保证炮管在备弹发射完之前,还能正常使用即可,至于说再装填发射,那就没有必要考虑了,近防炮的任务是对抗反舰导弹的最后一关,通常来说,只能一两次的使用机会,不可能把全部炮弹发射完毕,这个时间使用时间太短,冷却问题就不要考虑,这个冷却也已经多余了,从概率角度说,不等所有的炮弹打光了,这艘军舰就已经被击沉。

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近防炮采用的是风冷方式。是不是有点意外?可能大多数人认为舰艇上的进防炮射速那么快,而且还有那么多备弹需要发射,肯定是需要水冷或者是辅助冷却的方式。可他们的真相却是只需要用风冷的方式。

近防炮算是一艘军舰的最后防御方式,在近防炮拦截之前会有多重的拦截方式?如果真的轮到了近防炮进行防御,那么全舰人员接下来将要做的就是准备逃生舱或者是应对冲击波。因为近防炮的有效射程一般都是在2千米左右,最远的射程也就达到5000多米。那点距离对于导弹的速度可以说转瞬即逝,所以需要动用近防炮进行防御的时候,已经到了最危急的关头。也是最后一道屏障。

近防炮防御的原理就是在一瞬间射出大量的子弹,组成一道金属风暴,提前将来袭的导弹引爆。需要大量的子弹,但是并不需要太高的射速。以射速最高的美军军舰上的“密集阵”为例,它的极限射速可以达到10000发每分钟,密集阵一共有11根炮管,平摊到每一个炮管上的才900多发每分钟。要是这样算下来,重机枪的射速都比这东西要快。而且密集阵在开火拦截的时候,也不是一直扣着扳机不撒手。从导弹来袭到进入目标射程,直到最终击中军舰的时候,所需要经过的时间也不过三四秒,在这三四秒之内即便是密集镇以极限的速度开火。

顶多也才泼出去200多发子弹,这点子弹的数量还不足以使炮管过热。而且密集镇的备弹也不多,最多1000多发子弹,想要清空弹匣也就几秒钟的事儿。做一次防御所产生的热量还不需要采用额外的辅助冷却方式来冷却,进防炮大多数的时候都处于休息的状态。很难会用到舰的近防炮做防御。