机枪在使用过程中常因发热需要更换枪管,为什么不使用更为耐热的飞机发动机材料?

秦小新30567822


热胀冷缩,是自然界的客观规律,更何况是可以自动射击的机枪这般热兵器,哗地打上一梭子没问题,哒哒哒射出几百发子弹,尽管非常过瘾,但枪管却累趴窝了,就需要更换枪管了。

倘若不更换枪管,或者继续搂火,枪管前段就会因高温而融化,或导致子弹无法射出,导气系统会无法承受高温而发生炸膛事故,严重危及射手的安全。

飞机特别是其中战斗机发动机的涡轮叶片,由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,因此采用耐高温的高强度钛合金以及高温合金和其它复合材料等。

但航空发动机涡轮叶片属于特种合金,其原材料稀缺,制造工艺复杂,且金属冶炼成本极为高昂,制造成本远比枪械用钢材不知道要高多少倍。

因此,仅仅从枪械制造成本来考量,用更为耐热的飞机发动机材,来制造机枪的枪管也是不划算的,军工企业不会将用于制造航空发动机涡轮叶片的昂贵特种合金去制造机枪枪管。

再则,航空发动机涡轮叶片主要是耐高温能力、热疲劳强度等,是否有足够的强度,用来应对子弹出膛时的抗撕裂能力还有待验证,由于航空发动机材料本身价格高昂,军工可能压根就没有考虑过将其用于制造枪管,因此可能缺乏这方面的实践数据。

出于成本和制造难度,以及工艺方面复杂性等考虑,所以目前枪管不可能采用航空发动机的材料。

此外,现代战争的最终结果,可能很少会靠机枪和步枪来决定胜负,事实上,步枪就成了步兵的防身武器,机枪只是步兵班的支援火力,决定战争进程的应该都是空天地一体战中的重武器输出的强大火力了,所以步枪和机枪堪用就可以了,不可能去追求成本高昂的枪械。


本文由“国平军史”发布。


国平军史


机枪手就是消耗品。

机枪枪管在战场上基本不可能让你打到发热,在发热之前,你就被打死了。

所以枪管没有必要用好的材质。

你要打几枪就要赶快转移。

蠢货是无药可救的,某国工程师要求俄罗斯提供3000小时的航空发动机。俄罗斯老毛子笑死了,说发动机寿命设计寿命只有30小时。实际设计寿命只有12小时,真的升空,到被击落只有2个小时。f16发动机的设计寿命只有24小时。每次出击回来都要大修。某国的蠢货们一定怀疑有人贪污了。

记住,昂贵的3000万刀的f16在美俄开战的情况下,寿命只有2小时左右。蠢货们还在算计几百块的杂钢枪管要反复利用,你是幻想敌人是拿菜刀的乱民呢?

问题真是搞笑啊。


天堂160590167


机枪从一战以来就扮演着重要的角色,全自动疯狂的火舌总是可以压得敌人抬不起头。

可是大部分机枪在射击几百发之后枪管就开始发烫,而需要换枪管或者等枪管冷却在阵地战中很是让人头痛。

为什么不用飞机发动机材料呢?原因很简单:用了也是一样。

1. 首先,枪管过热造成炸膛的原因并不是由于枪管融化导致的枪支无法射击。一般在枪管融化之前,导气系统就已经无法承受高温高压爆炸了。

2. 其次,枪管过热还有个问题就是由于枪膛温度过高,从而导致子弹在进入枪膛还没闭锁完成时,就被高温引燃,发生炸膛。虽然说开膛待机可以有效地散热,但是连续射击依然会导致枪膛温度过高。

3. 几百发子弹之后,积碳也是一个问题,尤其是加装消音器之后更是脏的不行。大量子弹破出去之后也会影响。

4. 没有这个需求。正常士兵上战场子弹也就带一两个基数了,子弹带太多非常不便于行动。并且几百发的长时间连续射击也没有实际的战术意义。

5. 飞机发动机材料能耐高温不代表不会发生热胀冷缩的形变。枪管的过热会造成枪管的热胀冷缩,从而使枪管口径变小导致子弹弹头卡住从而造成枪膛内压力过大,而炸膛。

一个既没有需求,又不解决问题,并且价格及其昂贵的方案,自然不可能付诸实践。

以上是我的回答,欢迎大家留言讨论。我是轻兵器爱好者,热爱轻武器与战术文化,期待与你一起走进狂野的轻武器世界!


轻兵器爱好者


谁碰到你这么提问不经脑子的货就跟下图一样!


JackZ捷



飞机发动机材料也不完全是耐高温的,耐高温材料主要集中在燃烧室、涡轮等部位。这部分的航发材料中添加了大量的金属铼和金属铱,确保了合金在600-1000度的高温下不会变性,注意是变性不是变形。

虽然铼和铱是地球上最稀有的几种元素,但是发动机的叶片在高温下保证不变形(这里写的是变形)的主要原因还不仅仅是这两种神级金属的加持,还有一个很重要的技术在里面就是——单晶叶片技术。


所谓的单晶叶片是只有一个晶粒的铸造叶片。 定向结晶叶片消除了对空洞和裂纹敏感的横向晶界,使全部晶界平行于应力轴方向,从而改善了合金的使用性能。

在航发上主要结晶的平行面是轴向的平行,这样在高温下飞速旋转的叶片才不会被离心力扭曲变形。


而将这个技术放在枪管上则毫无用处。

在开枪的时候,枪膛内的压力是全方位360度无死角的爆发。因此,枪管如果用单晶技术进行烧结的话就会出现某一个方向适应应力极强但某一个方向适应应力极差的现象,这样一来就直接炸膛了。


这样既提高了枪管的成本又没有达到相应的效果,简单的说就是——犯傻了。


其次,机枪在高速射击的时候枪管会积累热量。

枪管吸收了火药气体的热量和子弹在枪管内摩擦的热量,会导致枪管烧得通红。这时如果不及时散热的话,热量就会经过枪管传递到枪膛内。过高的热量会直接引爆子弹的发射药造成不可控的击发。


通常为了应对这种现象机枪在射击一段时间的时候就会更换枪管。


几秒钟就能完成的事情,为啥要大费周章的换用高价格的合金枪管呢?划不来的。


军武数据库



呵呵😄楼主这个问题还是问得好,

简短的回答:由于钛金属作用于飞机上的涡轮叶片耐高温高热。但是价格不便宜,制作少量的特种枪管还可以,但是要常规大批量的制作,经费任何国家都会吃不消的,这是一大笔巨额资金。

另外现在的机枪比如美帝的M240.M249升级版等通用机枪都可以迅速更换枪管,如果战时击发过多而导致枪管发红发烫,副射手带石棉手套几秒迅速就更换枪管继续使用,这问题就圆满解决了。

所以,用钛金属或者钛合金大批量的制作机枪管或者是手.步.高.机枪.机炮等轻武器的方案都不可取行不通。

军械专家应该早就议论过此问题了,所以我们应该咸吃萝卜淡操心才是正解。

呵呵😄回答完毕。


空一体


您说的飞机发动机材料,应该是指涡轮盘和叶片所用的耐高温合金吧?这一类合金需要多种稀有金属,成本是非常高的,甚至有些稀有金属国内储量生产发动机都不敷使用,哪有富裕生产机枪用?而机枪的装备数量巨大,动辄数万数十万挺,比如著名的MG42据说生产了100万挺。采用昂贵的高性能合金,不但材料成本是无法接受的,加工工艺也极其复杂昂贵,无法满足快速大规模生产的需要。通过更换枪管来解决散热问题成本则低得多,也不算太麻烦,熟练的射手加上良好的设计,换根枪管需时是以秒计。比如的格罗福斯设计的MG42,更换装置非常简单,只要扳动一根杠杆,倾斜枪身,枪管就会自动脱离跳出,并不需要用手触摸炽热的枪。更换一支枪管只需要几秒钟时间。别说几秒决定生死,所谓几百发子弹更换是保持枪管寿命的用法,生死关头就不换,甚至打红了泼水强制冷却,无非就是报废枪管,得空再换呗。



刚才有位仁兄质疑机枪几百发子弹需要换枪管的常识,认为既然枪管寿命有上万发----那么您看这样的枪管还能坚持上万发么?枪管寿命是正常使用的寿命,长期过热就会“折寿”。


鉴于这位仁兄仍不明白更换枪管和枪管寿命的关系,再科普一下:规定某种机枪连续发射N发子弹需要更换枪管,其目的正是保障枪管发挥其最大寿命,不更换枪管,让枪管过热磨损加剧,本来可以打一万发的枪管也许5000发就报废。上图就是这个意思。这位仁兄根据此图臆测我不知道机枪实战是点射的,我可以负责任的告诉他,就是点射,枪管迟早是要红的,必须更换。不换的话,不但“折寿”,不但精度下降,当弹膛也过热,就会发生子弹早炸(未闭锁子弹发射药就引燃)危及安全。

不过是不是所有的机枪枪管都要在发射几百发后更换呢?确实如这位仁兄所言,并不是。那么什么样的机枪需要换枪管,多少发需要换?简单说,是温度何时超过枪管耐受力决定的。但这实际上涉及枪管材质,散热结构、环境温度,以及实际运用中的射速等很多因素共同作用。举例说吧,MG42规定300发更换枪管,是根据本土测试和法国战场的经验。但在冰天雪地的俄罗斯就可以500-600发一换,这是环境影响。二战的机枪几百发一换,现代机枪由于钢材的进步,以及内表面硬化、镀铬、多边形枪管等先进工艺,可以较大幅度提高枪管寿命,或许可以上千法一换。这是材质和工艺的技术因素。通用机枪和重机枪由于需要持续进行火力压制,必须准备备用枪管(比如美军的M60系列通用机枪以及M249轻机枪都可以快速更换枪管,至于某位仁兄说没见过美军背备用枪管,对此我非常无语,建议去美国参军体验一下)但大部分班用机枪由于火力持续性要求低于通用机枪,以及轻便的需要,就不更换枪管(不更换的代价是火力持续性下降)。这是战术需求因素。二战时机枪可以在一个阵位持续射击,所以需要更换枪管,现代机枪往往处在运动战中,不会在一个地方打到过热,就不必更换枪管,这是战术运用因素。各种因素归结到一起,又回到那个基本标准,换不换,要看是不是发生过热。但过热迟早会,必定会发生的,有人觉得MG42太落后,没有代表性,那么以美军M249为例吧:这种据说枪管寿命能达到3W发的新锐机枪,根据

美军使用手册规定:当M249持续射速100发/分,每次6-9发点射,两次点射间隔4-5秒,10分钟换一次枪管。当快速射击,射速200发/分,每次6-9发点射,两次点射间隔2-3秒,2分钟换一次枪管。当以850发/分的射速持续全自动射击,一分钟换一次枪管。大家可以大致算算,枪管更换规定仍然是数百发,射速越高,发热越快,换的越勤。但规定是规定,实战是实战,财大气粗的美军往往是宁愿消费枪管寿命的。

另外针对某君说没见过美军背枪管的笑谈:MMI户外出了一款MAG背包,设计目的是配套M240机枪使用的弹药包,能容纳6个一百发7.62弹链的弹药盒以及一个备用枪管壶。---是看不见哈哈?



抱歉离题万里扯了这么多科普的题外话。为了表示歉意,奉上福利两张,希望不违规?我肯定mm身上没有备用枪管哦!


锡兵中士


机枪会因为子弹高速通过枪管,造成枪管高温,温度太高时会发生事故。

当然,更主要的原因是,子弹在通过枪管时会和枪管摩擦,会在子弹表面留下划痕,形成独特的子弹痕迹。不同的枪打出的子弹都有不同的纹路。形成独特的弹道和子弹鉴定学。

这样一来,枪管除了要耐热,还要有足够的强度和抗变形、抗撕裂的能力。

而发动机涡轮叶片主要是耐温能力、蠕变度、热疲劳强度、抗氧化性能和抗腐蚀特性。是否有足够的抗撕裂能力和结构强度是有待考量的。现在为了提高叶片能承受温度的能力,采用单晶定向增殖来生成叶片,这种技术现在还不够成熟。由于凝固过程中的温度场与温度梯度分布复杂,一旦结构的突变区温度梯度控制不当或温度场分布不合理,使树枝晶的顺利生长容易受阻而产生分支或停滞,就容易形成新的晶粒而破坏叶片单晶生长的完整性,降低叶片局部的力学性能。

成本很高,制造很难,这些都成为造枪的一个大难题。如果一把枪的造价达到几十万美元乃至几百万美元,那么它在未来战场上是不适合的。随着单兵作战能力的增强,新式武器的不断开发,大规模集群式的对攻战会很少,相反能够有效击杀单个目标,并用大杀伤性武器实现火力压制才是未来要走的路。

同时,飞机的涡轮叶片有大量的高速气流进行冷却,所以能在高温下保持正常工作,而枪管则达不到该冷却效果。


只有相思


涡喷、涡扇发动机内部某些部位的温度可以高达摄氏1500℃至1600℃,故而航空发动机的核心材料就是一个耐高温的问题。这种耐高温的核心材料为制造工艺复杂,且造价昂贵的超耐热高级合金材料

:这种超耐热高级合金材料由于产量不足,仅航空发动机制造的需求都供应不足,若用于枪械制造无异于机枪打蚊子:太过于大材小用了。机枪枪管的钢材一般为钨、锰、铬、钼的合金钢材;火炮身管钢材则为中碳钨、锰、镍、铬、铂系合金钢材。这两种钢材的特性都具有相当的强渡和硬度,以及较好的弹(韧)性及耐磨性和抗腐蚀性。就现代通用机枪而言,枪管打热更换备用枪管非常简单,也就是分分钟即可finish的事情。制造航空发动机的材料与枪械制造的材料:两者所处的物理、化学环境不同故而不能通用,更何况两者还存在较大的生产成本差异。


Mrttlzz99


提出这个问题,说明其对飞机发动机的结构和材料有误解!

飞机发动机,尤其是涡轮喷气和风扇发动机的材质是耐高温高压的!但你也许并不知道,这些发动机在生产制造的时候,结构上是留有大量的冷却函道和气孔的呦!所谓发动机的函道比,就是内外函道气流比率,外函道的作用之一就是带走动力函道内大量热,而叶片内的冷却孔也是对处于高温高压环境的动、静叶片起到良好的保护!

此外,对于活塞发动机来说,缸筒外也会带有的高效的空气或液体冷却系统!

其实,发动机和机枪的枪管一样,也都是有寿命的!机枪采用更换枪管,按照子弹数目计算。发动机的维修保养或大修,则是按照小时数计算!并非说不更换发动机体内的零件哟!

因此说,除了其他大侠所谈到的成本问题!其实机枪枪管和飞机发动机的工作环境都是比较类似的,均需要在使用一定条件下必须予以更换!

最后,多说一句,机枪尤其是高射速的机枪一般采用的是带有旋转枪(炮)管功能的加特林式转轮枪管结构!例如美军A-10“疣猪”攻击机或中国05*系列的各种军舰的近防炮…

就这样吧……


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