火炮炮管为什么会有一截粗的地方

火炮炮管中部加粗的这部分,是炮管抽气装置。
炮管抽气装置炮管抽气装置,是现代坦克与自行火炮上一个必不可少的装置。
它的主要作用是,将炮管内残留的发射药废气从炮口吹出去,防止废气进入战斗室内从而保护车组乘员不受一氧化碳等有毒气体的侵害,从而保证乘员战斗力。
早期的坦克和自行火炮,在炮管上都没有这个装置。
一般都是通过战斗室内的小排气扇来解决废气这个问题(自行火炮一般都是敞篷的),另外,车组乘员还会把舱盖打开,来将车内的废气放出去(这点我们从很多二战纪录片中可以看到)。
第二次世界大战结束后,由于坦克炮/自行火炮的口径越来越大,发射药越来越多。
另外战场环境对车辆的密封要求越来越高(核生化),原来的换气扇已经难以满足需要,因此出现了炮管抽气装置。
抽气装置构造
它工作原理是:炮弹在击发后,弹丸经过炮管时,发射药火药燃气会通过活门来进入贮气筒内。
当弹丸飞出炮口时,膛内压力和贮气筒内压力相等,这时储气过程结束。
随后,用来堵活门的弹子因自身重量下落,堵住活门孔使气体不能由该孔流回炮膛,这时膛内压力急剧下降,待贮气筒内气压高于膛内压力后,贮气筒内的火药气体便由喷嘴向前喷出,在八个喷嘴后方形成低压区,将炮膛内的发射药残余气体吹出去。
豹2坦克的炮管分解
由于早期技术不成熟,所以只能在炮管前部打孔,因为这里最薄。
后来随着技术的不断改善,在炮管中部打孔也变得较为容易,因此后来的抽气装置,就被布置到炮管中部了。

参考:

它实际上就是一种用来为火炮抽出发射时残留在炮膛内的火药气体的装置。
为什么会有残留在炮膛内的火药气体?
这是与火炮的发射原理相关的,自行火炮与坦克炮和普通的牵引式火炮不同,采用了封闭式炮塔结构而非牵引式火炮的开放式结构,因此在炮弹发射瞬间,燃烧室内高温高压火药燃气助推弹丸高速飞出炮膛的同时,这些气体自然也就会顺势充满整个炮膛,甚至从炮膛中散逸出来。
这些气体会造成什么样的危害呢?
因为这些气体中含有火药成分,因此具有高度侵蚀性和毒性,此外气体中还富含一氧化碳,会使封闭式炮塔内的乘员中毒。
因此在炮观上安装一个抽气装置将其抽出来,是非常有必要的。
抽烟装置或抽气装置的工作原理是什么呢?
它实际上是围绕着一个贮气筒为中心,按照压差原理工作的装置,你可以将其理解为一个自动的抽气筒,火炮点火后,弹丸经过炮管时,抽烟装置贮气筒内气压逐渐升高,而膛内压力下降;
当弹丸出炮口时,膛内压力和贮气筒内压力相等,此时充气过程结束。
此时贮气筒封闭,膛内压力再急剧下降,待贮气筒内气压高于膛内压力后,贮气筒内的火药气体便由喷嘴向前高速喷出,在喷嘴后方形成低压区,将炮膛和药筒内的火药气体抽出去。
抽烟装置的布置位置,因火炮的总体设计需求不同而异,有的在前部,有的在中后部。
除了抽烟装置,现代火炮上还有一个装置也会使炮管变粗,它就是热护套,它的主要作用是为了减小火炮身管由于外界冷热作用不均匀而产生的身管弯曲,以提高火炮射击精度。
现代主战坦克和自行火炮,有的时候已经采用抽烟装置和热护套综合设计,将其结合在一起,这样就很难单独区分。

参考:
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坦克的战斗室是一个相对封闭的环境,本身就有很大的柴油味,要是在夏天,内部的温度甚至可以达到50摄氏度,而且大部分坦克为了节省空间、能源,减少红外特征,是不加装空调的。
所以不抽掉炮弹发射后留下的气体,坦克乘员的战斗力将会受到严重影响。
二战时的坦克一般没有这样的抽烟装置(在保证性能的前提下往炮筒上钻孔这种技术难度相当高),只能在战斗室内加装排风扇。
抽烟(抽气)装置由贮气筒、喷嘴、固定螺环、弹子、放液孔螺塞等组成,原理比较复杂,简单说一说吧。
贮气筒相当于套在炮管上,贮气筒内壁与炮管外壁之间有一定的空间,我们称它为内腔。
内腔前端由八个斜孔(喷嘴)通入炮膛,后端有一个小孔通入炮膛。
内腔里面有一个自由活动的钢球,也就是弹子,由于自身重力,在平时它会落在小孔上把小孔堵死。
炮弹发射滑过抽烟装置时,高压气体会推开小孔处的小球,从后端的小孔以及前端的八个斜孔进入内腔。
之后,内腔由于充入高压气体,气压会与炮筒内气压相等,此时小球在同一个气压下由于自身重力,回落到小孔处,封死小孔。
此时,炮弹飞离炮膛,炮膛内气压急剧下降。
内腔中的高压气体从八个斜孔迅速冲出,这就好比有一个巨兽在含着炮口吸气。
会将将炮筒内喷嘴位置后方的气体吸出,从而保证在下次开启炮闩时烟气不会进入战斗室。
早期的抽烟装置由于打孔技术的限制只能装在炮筒前端比较薄的部分,现在一般都比较靠后。
而且现在的炮管一般都加装热护套,这会让抽烟装置看上去并不是那么显眼,例如我国的99A主站坦克。

参考:
首先给出答案,这一截粗的地方,确实是一种特殊装置,叫抽烟装置。
为什么需要抽烟装置火炮在发射后仍会有大量的残留火药气体,在开闩的瞬间会因为压差瞬间喷进坦克或者自行火炮的战斗室内,早期坦克没有抽烟装置的设计,每次发射后,如果车内换气系统效果不好,整个战斗室内都是浓烟滚滚,不仅影响视线,而且一氧化碳等有害气体也会伤害到车内乘员。

抽烟装置的原理抽烟装置由贮气筒、固定螺环、喷嘴、弹子和放液孔螺塞等组成。
原理用最简单的方式来讲,就是在炮弹发射后,产生的火药气体会对抽烟装置有一个充气过程,使贮气筒内部充满火药气体,内部压强和身管内部一致,此时弹子因为重力作用下落,堵住进气孔。
等身管压力下降后,伫气筒内部火药气体从喷嘴高速喷出,在抽烟装置后方形成低压区,将炮膛内的残余气体从身管前端抽出。

总结一下较粗的一段叫做抽烟装置(抽气装置)。
抽烟装置用于抽出发射后炮膛内残余火药气体,防止火药气体在开闩后进入战斗室,影响乘员。
目前主战坦克一般会在身管上装上热护套,在这种情况下抽烟装置不太看得出来。

并非权威解答,

参考:
坦克火炮炮管中间的加粗部分,称之为抽烟装置或抽气装置。
作用是为抽出发射时残留在炮膛内的火药气体,减少战斗室内一氧化碳等有毒气体的浓度,保护车内成员免受污染气体的危害。
而除了炮管中间部分有加粗装置,一些老式坦克的炮管炮口也会有加粗装置,称之为炮口制退器。
一是为了减少噪音;
二是降低向四周的冲击波,防止误伤己方人员;
三是减轻火炮后坐力。
不过随着现代坦克制造技术的提高,由原来的线膛炮改进为滑膛炮,加装炮口制退器会影响炮口初速,以及一系列其它因素的影响,现代坦克普遍不再加装炮口制退器。

参考:
这个叫排烟套筒在坦克和自行火炮炮管上装,每次打炮发射药燃烧后强大气压把炮弹打出去后余气封闭不让进入坦克内,从炮管上六个斜孔内有单向活门装置,把烟向外排出,因外面是负压,气体向外排,套筒起储气,保护防护排烟孔,加强有孔部位炮管强度的。
如没有这个装置,烟排不出外,回到坦克内,会使乘员中毒,,车内烟雾迷漫,无法作战。

这些东西都是什么呢?
最显眼的凸起是炮管中间的抽烟装置,感觉像一个套筒将前后两根炮管连接在一起。
我们知道,火药燃烧后产生很多有毒气体。
仅仅过年玩的烟花爆竹,那硝烟味也够呛人的。
那么大一个炮弹,产生的有毒气体更是多多,有一氧化碳、硫化氢、三氧化二氮等等。
这些气体在炮闩开启的一瞬间就会涌进车里,使坦克乘员窒息眩晕,丧失战斗力,甚至有生命危险。
相比之下,在露天环境中使用的牵引式火炮,和早期炮塔开放式的自行火炮就好多了。
虽然硝烟依旧呛人,但至少能迅速消散,对人体的影响小很多。
为了解决问题,二战的坦克用换气扇将烟雾吹出去,平时开开舱门通风换气。
现代的坦克就惨了,要三防,要防核防化防生物,对密闭性的要求越来越高,内外换气全靠滤毒通风设备。
再加上坦克炮口径越来越大,发射药能量越来越猛,有毒烟雾的问题一定要解决。
于是工程师发明了炮管抽烟装置。
这种装置最早出现在二战末期的美国T26A1“潘兴”坦克上,被戏称为坦克“抽油烟机”。
它的原理真的跟抽油烟机差不多,只是没有旋转的叶轮。
它在坦克炮管上钻小孔,安装闭气装置和喷嘴,然后用一个套筒箍住。
套筒和炮管形成了一个密封的蓄气室。
开炮时,高压燃气顺着小孔冲进储气罐,闭气装置将其封闭在内。
等弹丸飞出,炮管内气压迅速下降,蓄气室里的高压燃气再从喷嘴喷出,形成一个负压,将残余气体和火药残渣抽出去,顺带将炮塔内的部分气体抽出,从而确保人员安全。
这抽气装置说起来简单做起来难,在坚硬的炮筒上钻孔就像在太岁头上动土一样困难危险,还会影响炮管的极限承压能力,所以对炮管的材质性能要求非常高。
理论上抽烟装置越靠近炮管根部,气体压力越高,抽烟效果也越好。
但早期的加工技术差,干不了这个活,所以经常将孔开在管壁较薄的前端。
现在工艺提高了,抽气装置挪到了中后部。
▲红圈内就是喷嘴,下面是拆下来的抽烟装置和热护套除了抽烟,也有吹烟的。
法国的勒克莱尔坦克,使用高压气从炮尾将残余烟雾吹出去,也是个不错的办法。
很多舰炮也是用吹气设备将残留气体和残渣从炮口吹出去的,比如美国的MK45型舰炮。
坦克炮管上凸起的不光有抽烟装置,还有热护套,看起来好像一节一节的竹子。
热护套是一种均温隔热的附件,有整体的,有分体的。
在雨雪日晒环境下,炮管表面温度上下不一,热胀冷缩炮管变形,影响精度。
根据实验显示,105毫米坦克炮身管上下温差5℃时,炮管变形导致的误差有1.3密位,也就是1000米距离上偏差1.3米。
有了热护套,就能将热量均匀的传导到炮管四周,减小变形,射击精度自然提高。
热护套有绝热型、均热型、复合型,一般用薄铝板、玻璃纤维增强塑料等材料制成。
炮管最前端,就是大名鼎鼎的制退器了。
它们有的像胡椒瓶,有的像喇叭口,对坦克至关重要。
▲胡椒瓶(反冲式制退器)坦克炮跟普通火炮不一样,它在狭小的空间里运动,后座距离被限制在300~600毫米之间,大大低于普通火炮的后座距离。
没有制退器和缓冲机构,很多大后座的强力火炮根本装不上去。
制退器有冲击式、反冲式、复合式。
冲击式让燃气在内径较大的制退室内迅速膨胀,冲击反射面产生制退力;
反冲式则让燃气从两边侧孔喷出,获得向前的制退力;
复合式是二者组合使用。
制退器的效果非常明显,最大能降低70%的后坐力。
这些大大小小的凸起附件,让坦克炮的威力大大提高,也让坦克更强大。
相信它们不但能保家卫国,也能转化到民用市场上大展身手,为人们的生活造福。
和风漫谈原创文字,

参考:
是火炮抽烟装置,目的是防止射击时产生的燃爆烟尘倒吸入装甲车辆内,因为炮弹装药是有很多有害物质,成员吸入有害物质会影响战斗持续力。
但是这个装置会减低火炮膛压,影响火炮威力,主要用于地面装甲战斗车辆,因为装甲车辆内部空间狭小,通风透气系统不完善,战斗时经常是密闭状态,所以很有必要,主要适配于100毫米
军舰上的火炮一般不会装这种装置
参考:
抽烟装置

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