超级兵工帝国-第42节
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缘或专门的凸缘定位,则应留间隙,如果以弹壳斜肩定位,则应设计成有一定的盈余量。这样设计的目的,是为了避免由于弹进入弹膛速度过高,弹壳压缩变形而出现弹壳底端位置前移,造成击针打不着底火的故障。这一点也是转管炮和普通小口径速射炮的区别之一,因为转管炮射速比普通炮高几十倍。”
尼尔森听得频频点头,连忙问道:“那么坡膛呢?”
菲利普接着道:“坡膛的设计要点,一是锥度的选取要合理,我认为转管炮的坡膛锥度宜在五分之一到十分之一中间,坡膛的长度宜为直径的四分之一到一倍,膛线的起点宜在其长度的三分之二处。这是由于膛线起始点的位置,关系到炮弹装填到位时,导带是否会嵌入膛线,如果设计不当就会把瞎弹的弹丸留在膛内,当再次填装时,进弹受阻而引起事故。”
菲利普深入浅出的讲解让这些设计员大有收获,就是尼尔森和卡尔也听得入迷,唯一听得半懂不懂的就是梅塞施密特了。虽然他是一代飞机设计大师,但是对于火炮设计却了解不多。
菲利普在前世作为兵工集团的最年轻副总设计师,在各种火炮的设计和制造方面有着无比深厚的造诣,而且火炮经过一百多年的发展,到后二十一世纪几乎已经达到顶峰,各种火炮设计形式和理论都非常成熟,因此拿到二十世纪三十年代来,对于火神炮的提前问世还是具有非常重要的作用。
第八十六章身管寿命的学问
尼尔森想了想道:“对了,托尼,把咱们的内膛结构设计图给菲利普先生看看,到底还有哪些问题,正好一并解决。”
那名二十五六岁的设计员连忙从厚厚的一撂图纸中找到了火神炮30毫米口径炮管内膛结构设计图,然后小心翼翼地走过来,递到菲利普手上。
菲利普低头一看,虽然在一些设计上并不是太合理,但是整张设计图绘制得却是非常精细,日耳曼人严谨的工作态度在这里得到了非常明显的体现,要知道这个时代的绘图还全部是采用比较原始的工具,跟后来的计算机辅助设计相比,不知道要复杂多少倍,而且图纸的每一个细节都要用手工绘制,有时候甚至需要反复修改多次,才能达到要求。
菲利普一边看一边不住地点头:“尼尔森先生,看来咱们研发中心的基础工作做得还是很不错嘛!虽然在设计上还有一些问题,但是从设计图的绘制来看,咱们研发中心已经达到了很高的水平。从膛线的设计来看,我认为还是有一些问题的,你们选择了工艺比较简单的等齐膛线,这对于缩短研制时间和将来的批量生产是比较有利的,但是等齐膛线的缠角是一个常数,相当于把内膛展开成平面,膛线就成了一条直线。当然它的好处是容易加工,但是缺点也是相当明显,弹丸在膛内运动时,导带作用在膛线导转一侧的力比较大,而且这个作用力的变化规律与膛压变化规律又是相同的,也就是说最大作用力接近烧蚀磨损最严重的膛线起始部位,对身管寿命产生了很不利的影响。”
尼尔森苦笑道:“菲利普,我们也是没办法呀!目前的工艺水平还难以加工出复杂的膛线。”
菲利普抬起头,想了想道:“可以采用混合膛线的设计嘛。除了等齐膛线之外,渐速膛线的确在制造工艺上很复杂,因为它的缠角是一个变数,在膛线起始部分缠角很小,甚至可是为零,而向炮口方向逐渐增大,在设计也较为复杂,它要采用不同曲线方程来调节膛线导转侧上作用力大小,减少了起始部位的初缠角,有利于减少这个部位膛线的磨损,然而在制造工艺上的确非常复杂。但是我们完全可以吸收等齐膛线和混合膛线的优点,也就是在膛线起始部位采用渐速膛线,而在口部采用等齐膛线,这样一来膛线的形状就成了由一段曲线和一段直线组成的,既可以减小膛线起始部的磨损,提高身管寿命,制造工艺也比渐速膛线要大大简化,完全可以实现批量制造。”
尼尔森拍了拍脑袋,恍然大悟道:“对呀,我怎么就没想到呢!菲利普,你快说说还有什么问题,咱们好立即修改设计。”
菲利普看了看聚精会神听着的设计员们,继续道:“影响火炮身管寿命的因素是多方面的,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?”
第八十七章再见白婉柔
菲利普大声道:“这个问题问得好!机械时间引信,在炮弹射击前,需根据目标远近和作战需要,人工用引信装定扳手拧动装定帽,调整引信作用时间的长短,完成对引信的时间装定。对于像火神炮这类射速达到几千发每分钟的小口径速射高炮,完全不适用,当然不可以采用。而碰撞引信需要直接命中目标才会产生作用,对于依靠密集弹丸来杀伤敌方空中目标的小口径速射炮来说,是一个不错的选择。当然如果能够研制出性能更好的无线电近炸引信,对目标的毁伤效果会更好。”
尼尔森惊讶地道:“无线电近炸引信?这可是一种技术难度非常高的引信,目前还没有听说有人研制成功!虽然早就听说过这种设想,但是它的难度太大了。如果能够用到40毫米高射炮上面,那威力将是惊人的!菲利普,难道你有把握搞出来?”
菲利普摊了摊双手,道:“尼尔森先生,其实无线电近炸引信的原理大家都知道。但是受制于目前的电子元件发展水平,咱们只能望洋兴叹呀!”
正在这时,卡尔的女秘书突然冲进了设计室,气喘嘘嘘地对卡尔道:“BOSS,公司总部来电,说是有大客户到了,希望您能回去一趟。”
卡尔疑惑地皱眉道:“大客户?会是哪里来的大客户呢?他们有没有在电话里说。”
女秘书摇了摇头道:“没有说明白,好像是从亚洲来的吧。”
卡尔看了看梅塞施密特和菲利普,用试探的语气道:“威利博士,菲利普,要不我们一起回去看看。至于火神炮研制的具体问题,咱们后面再继续说,现在就由尼尔森负责组织精兵强将,成立一个技术攻关小组,菲利普你就做挂名的组长吧,尼尔森为副组长,负责具体事务。有什么问题解决不了的,大家再通过电话电报向菲利普求救吧。”
菲利普点点头道:“那好!现在咱们也需要进一步打开市场,也不知道究竟是什么大客户,我倒是很期待呢!”
梅塞施密特笑道:“希望这又是一个大单,咱们的武器研发正需要大量的资金做为支持,可不能让这个大肥羊跑了!”
等梅塞施密特话音一落,卡尔便挥了挥手道:“好,咱们马上出发,今天应该还能赶得回去!尼尔森,这里的事情就交给你了,一定要好好干!争取早点搞出样炮来。”
尼尔森点了点头道:“卡尔先生请放心!我们一定会加倍努力。”
在一众设计人员的注视下,卡尔、梅塞施密特、菲利普以及卡尔的女秘书急匆匆地离开了博福斯工厂研发中心,然后坐上汽车踏上了返回斯德哥尔摩的旅程。
路上,卡尔忽然对菲利普道:“菲利普,这个大客户会不会是来自中国的军事代表团?我从报纸上看到前不久日本人可是发起了对中国东北的战争!”
菲利普叹息道:“很有可能!日本这个国家早就对周边国家虎视眈眈,侵略亚洲邻国只是迟早的事情。我想要不了多久,日本军队就会迅速的占领中国东北。这次如果是中国代表团到来,必定是来求购先进武器对抗日本人的。”
菲利普非常清楚,日本这个国家一直以来都在谋求占领中国。早在1927年6月,日本首相田中义一主持召开“东方会议”,确立了“把满洲从中国本土分裂出来,自成一区,置日本势力之下”的侵略方针。1929年爆发的世界性经济危机波及日本,到1931年,日本陷入极端困难的境地。日本政府急于发动一场对中国东北的战争,借以转移国内的视线,并且从中国东北掠取大量的资源和财富,来医治经济危机带来的创伤。
而在中国方面,由于不抵抗政策的存在,再加上东北军在前不久与苏联的军事冲突中大败,士气低落,因此东北三省要不了多久就会落入日本人之手。只是菲利普不知道这个时空里,是否还是和原来的历史一样。比如去年中国政府就从博福斯买走了不少的突击步枪和山炮,已经和历史上大不一样。
卡尔笑道:“可惜那是一个穷国呀!原来还计划从咱们这儿购买三十万支突击步枪,想来因为没有足够的资金,这个数目一下子就变成了十分之一还不到!可是让我郁闷了好一阵子。”
菲利普撇了撇嘴道:“卡尔先生,您就知足吧!现在突击步枪的订单可是排到了两年后。”
梅塞施密特插话道:“看来这个世界很不太平呀!咱们欧洲现在虽然看似平静,其实暗地里早就波涛汹涌,指不定哪天就爆发战争了呢!当然作为我们这些军火商来说,好像战争爆发是我们期待的一样,这样可以多卖军火,但实际上谁愿意看到无数的人在自己生产出来的武器下惨死呢!”
顿时,车内陷入了安静的状态中,三位军火巨头都思绪万千,似乎全部都陷入到那战火硝烟弥漫的战场上去了。
晚上六点多,卡尔的车终于到达了斯德哥尔摩市区。此时,北欧的天气已经变得很冷,而天色早就黑了,街道上也看不到几个行人。
回到博福斯总部,卡尔就看到公司副总经理汤姆逊站在门口焦急地等待着。汤姆逊大步走到三人面前,仿佛松了一大口气,对卡尔道:“BOSS,你们总算回来了。来自中国的客户正在会客室等着您呢,咱们赶快去见见吧