身管材料烧蚀磨损性能研究

刘朋科，杨雕，王军， 岳孟坤，刘欢 ，徐宏英

(1.西北机电工程研究所，陕西 咸阳 712099；2.清华大学 航天航空学院，北京 100084)

身管是火炮的核心部件，其寿命是火炮最重要的性能指标之一。我国各类火炮身管寿命与国外先进水平存在明显差距，已成为制约火炮威力和实战化能力提升的瓶颈，“寿命终了”不但意味着火炮完全失去作战能力而且还会产生严重的安全隐患。

GJB 2975—1997《火炮寿命实验方法》对身管寿命的判断标准为：初速下降量超过5%～10%(视火炮具体要求而定)；立靶上出现横弹数超过50%；射后的弹丸的弹带削光，无膛线印痕；引信连续(不少于2～3次)瞎火或弹丸在弹道上早炸；以Ex/Xsh表征的弹丸距离散布增大量不少于1.5%；射击实验中，某一特征量超过战技指标规定的寿命标准。当出现上述条件之一即认为身管寿命终止。身管寿命终止的机理非常复杂，在结构上集中体现为身管内膛的烧蚀磨损。膛线起始部的烧蚀磨损导致弹丸在膛内定位点前移、药室容积增加，影响火炮初速；身管口部烧蚀磨损导致弹丸出炮口瞬间章动角加大，横弹数增加、密集度降低；身管膛线导转侧烧蚀磨损，导致导转侧比压增加，导带性能下降，弹带削光[1-2]。因此，研究身管烧蚀、磨损对理解和延长身管寿命具有重要的意义。

身管内膛烧蚀磨损是在高温、高压火药气体冲刷及弹带摩擦作用下共同造成的，实弹射击试验研究身管材料烧蚀磨损射弹量大、周期长、经费高，且无法获得烧蚀、磨损等单一因素对身管内膛材料的损伤程度。……