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60毫米迫击炮能不能选用全碳复合材料减轻重量？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

60毫米迫击炮能不能选用全碳复合材料减轻重量？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

兔哥回答：首先对武器装备的减重一直就是一个重点课题，武器装备重量轻使用范围可以得到拓展，也能增加机动性能，可谓好处多多。碳复合材料是目前应用在武器装备领域的前沿技术，也是一个重点研究领域，例如，美国就用碳复合材料研制出了一款120毫米口径的迫击炮，采用了碳复合材料后，美军的这门120毫米迫击炮的重量从采用钢材时的143.79公斤下降到了54.43公斤，减重达60%左右，减重效果非常明显。碳复合材料中的所谓全碳，应该是碳纤维，碳复合材料碳含量超过90%左右，任何武器装备光有硬度不够，还必须要有韧性。



碳复合材料只所以能够用来制造迫击炮是因为强度特性决定的，碳纤维的强度是钢铁的5倍，并且具备非常出色的耐热性，能够承受2000℃以上的高温，而且具备很强的抗热冲击性能，同时，在受热时的变形量要比钢铁低1/4，而以上这些性能指标又正是像迫击炮这样的武器装备必须要具备的特点，因此，碳纤维复合材料应用炮管减重上就成为首先考虑的课题。碳纤维复合材料抗拉强度可以达到3500Mpa以上，这样的抗拉强度是钢的7~9倍，而重量却只有钢铁的1/2，应该说是火炮身管减重的极好的材料。



目前，碳纤维复合材料应用于火炮身管的制造已经有了成绩，例如，美国贝尼特实验室就利用碳纤维制造出了105毫米加浓炮管和120毫米坦克炮管，英国等其它国家也都在碳纤维复合材料应用于火炮身管研究上发力，利用碳纤维缠绕工艺制造迫击炮炮管的可能性是很好的减重措施，迫击炮炮管的强度要求和火炮比要低的多，因此，更容易解决技术难题，也更容易投入使用。目前来说，碳纤维是线性存在的，制造迫击炮炮管无法做到全碳纤维制造，通常的做法是要有钢制金属内层，然后在外层采取碳纤维缠绕工艺并构成碳纤维树脂类的复合材料成型工艺。例如，英国的某型榴弹炮采用这样的金属和碳纤维复合炮管后，重量从4.08吨减重至2.27吨，重量比原来的钢制火炮减少了40%，减重效果还是明显的。



从目前的有关资料介绍来分析，首先迫击炮炮管是可以采用碳纤维复合材料的，而且不光是迫击炮，其它的火炮也可以采用碳纤维复合材料来制造炮管。但做不到全碳纤维复合材料，依然需要有一个钢质或者是合金钢质内层，这样就能避免炮弹直接摩擦碳纤维复合材料，当然，这个金属内层可以做得薄一些，功能从以前的抗磨损和扛膛压，变为只抗磨损，抗膛压交给外层的碳纤维来负责承压功能，这样就减轻了整个炮管的重量，火炮包括迫击炮，炮管是一个主要的重量来源部位，也是对强度要求最高的部位，这个部位减重的问题解决了其它部位就容易解决的多了。



虽然目前采用碳纤维复合材料制造迫击炮已经成为可能，但目前依然是论证试验阶段，一是需要用时间来检验效果，二是价格因素，目前的碳纤维复合材料可是前沿技术材料，更处于地位尊贵，身价百倍的地位，并未普及。当然，武器装备也不是越轻越好，还要根据具体情况具体对待，该轻的地方越轻越好，不该轻的地方也不能盲目减重，武器装备保持一定重量也是性能的需要，例如，自行火炮如果底盘太轻了，火炮开火时巨大的后坐力能把自行火炮震的跳起来，横向射击时甚至一炮能让自行火炮打滚。迫击炮也是需要有一定的重量以及强度要求的，如果采用轻质的碳复合材料重量虽然轻了，强度和性能也会发生改变，很难满足作战需要。因此，武器装备需要减肥，但也要有一个必须存在的重量，也不能说越轻越好。
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回答于 2019-09-11 08:43:50

不能，炭素材料的弱点是不耐高温，在火炮上这是致命的弱点