中国研发钛合金大炮:强度不如钢材,被迫用碳
根据现有资料《轻量化82mm无后坐力炮关键技术研究》、《某单兵无后坐力炮后喷区域危险性综合评估》的总结,国内新型无后坐力炮将采用82毫米口径——但不排除未来衍生84毫米口径版本的外销型号。火炮的整体结构设计思路和性能,对标(说山寨也没啥问题)古斯塔夫M4;核心技术突破在于钛合金/碳纤维复合身管,以及变燃速发射药。
图:新82无的火炮身管结构,国内未有先例,理论和技术基础存在大量空白
新82无的炮管采用三层结构,最内层采用Ti-5AL-2.5Sn钛合金设计——钛合金的绝对耐热能力、绝对强度都远不如钢材,但是比钢材要轻很多。为了弥补强度上的问题,它在最外层采用了抗拉强度远高于钢材的T300碳纤维对炮管进行缠绕。
图:某型无后坐力炮测试
碳纤维虽然抗拉的能力超强,但是它不能单独使用,必须要固定起来。目前最主流的方式就是用树脂塑料将它粘结固化,即通常所说的碳纤维复合材料。碳纤维本身非常耐热,但树脂塑料的耐高温能力、抗冲击能力差,因此不能直接包裹钛合金内管。所以在钛合金和碳纤维复材中,还需要加入一层起到隔热和缓冲弹炮发射冲击的耐热橡胶。